一、边柱中加配预应力筋对框架结构抗震能力的影响(论文文献综述)
潘从建[1](2021)在《全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究》文中提出1990年代,美国研发了干式连接的预制预应力混凝土抗震结构体系(PRESSS),发布了相关技术标准,开展了部分工程实践。该体系的框架节点采用无粘结预应力筋和局部无粘结耗能钢筋混合配筋的连接构造,具有施工效率高、地震损伤轻、延性好、自复位的特点。PRESSS框架节点的干式连接构造,导致连接界面抗扭性能薄弱,而现有框架节点的抗震性能研究未考虑梁端扭矩影响;同时,针对结构整体抗震性能的振动台试验研究少,全装配楼板对该体系抗震性能的影响,也需要进一步验证。本文针对上述主要问题,进行了考虑初始扭矩作用的全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究、框架结构整体抗震性能的振动台试验研究及相关有限元模拟分析,主要研究内容与成果如下:(1)基于全装配式预应力混凝土结构体系,系统分析了梁-柱、板-梁、柱-柱、柱-基础等相关节点构造;研究了全装配楼盖对协调多层规则框架结构整体抗侧变形的影响,提出了结构顶部楼层(结构高度80%以上)设置刚性楼板的措施。(2)完成了2组共8个不同配筋率、不同初始扭矩的框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究。结果表明,极限位移角下,高配筋率较中配筋率的框架梁端混凝土受拉和受压损伤增加,但损伤仍较轻;随着受弯位移角增加,界面受压区高度减小、耗能钢筋屈服,界面抗扭性能随之变弱;界面抗扭失效可发生于位移角加载和卸载状态,卸载状态下更易抗扭失效;界面抗扭失效后的扭转变形随着加载循环次数和位移角增加而累积且不可复位;小扭弯比时,极限位移角下节点的扭转变形小,对梁端受弯滞回性能不利影响微小,大扭弯比时与之相反;提高配筋率,可使节点的抗扭性能有一定改善。(3)基于初始扭矩下的框架梁端节点抗震性能拟静力试验与有限元分析、界面剪应力分布的理论计算,揭示了受压界面在弯-剪-扭耦合作用下的抗扭失效特征及受力机理,提出了梁端界面的弯-剪-扭耦合的承载力计算方法。(4)进行了1/2缩尺的三层全装配式预应力混凝土框架结构模型的模拟地震振动台试验,研究了模型在各级地震动作用下的动力特性、加速度反应、位移反应和损伤情况等。结果表明,框架柱柱脚损伤轻,框架柱端损伤位置与节点“强柱弱梁”分布规律一致;框架梁端损伤微小且可自复位;大震下,试验模型呈现混合铰屈服机制,有较好的自复位性能和满足规范要求的抗震性能;装配式楼板构造能够适应梁端转动变形的需求,且无明显残余滑移;采用顶部设置刚性楼板的全装配式框架结构具有良好的整体侧向变形协调性能。(5)基于OpenSees进行了振动台试验模型逐级地震动加载下的动力弹塑性分析。结果表明,结构的初始频率与振型、加速度响应、位移响应及结构损伤分布特征与试验结果规律较一致,结构动力弹塑性模拟分析方法较合理;各框架节点均满足“强柱弱梁”要求的有限元模型,呈现框架梁端先产生塑性铰的抗震屈服机制和框架柱地震损伤更轻的抗震性能。(6)基于节点的拟静力试验、结构模型的振动台试验和相关有限元模拟结果,提出了全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计建议。
王振营[2](2021)在《预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究》文中进行了进一步梳理历次震后调查均发现,严格按照现行抗震规范设计的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架结构,能够实现“大震不倒”的抗震设计目标,但却常常遭受难以修复的严重破坏,在震区造成大量“站立的废墟”,带来难以估量的经济损失。预制预应力自复位(Precast/Prestressed Self-Centering,PPSC)钢筋混凝土框架结构由于主体构件地震损伤轻、震后可较快恢复使用功能的预期而一直受到研究者关注。但该结构体系自从上世纪90年代提出以来,历经近三十年的研究而未能走向大规模工程应用,主要存在如下关键问题:首先,这种结构体系主要依靠无粘结后张拉(Post-Tensioning,PT)预应力筋将预制构件串联连接,PT预应力筋的失效将导致毁灭性的后果。因而这种结构体系在超出设计预期的地震动作用下,其抗倒塌安全裕度到底有多少,目前缺乏可靠的评估;其次,以往的研究绝大多数集中在构件层次,尚较少对结构体系的实际抗震性能进行详细的试验研究。基于上述背景,本文针对安装外置阻尼器的PPSC钢筋混凝土框架结构的抗震性能及抗倒塌安全性展开研究,主要研究内容如下:(1)针对两种适用于自复位RC框架的节点外置阻尼器(BRB阻尼器、钢板阻尼器),采用拟静力试验和有限元模拟的手段,研究了两种阻尼器的力学性能;然后基于Open Sees提出了两种阻尼器力学性能的数值模拟方法,为后续整体结构抗震性能振动台试验与数值模拟评估建立基础。(2)以将要用于振动台试验的一幢两层PPSC钢筋混凝土框架模型结构(1/2缩尺)为研究对象,针对其安装两种外置阻尼器的自复位RC框架节点(柱-基础节点、X向框架梁-柱节点、Y向框架梁-柱节点),分别阐述了各节点设计作用机理并给出了相应的设计方法,包括:自复位能力设计、抗剪设计和抗滑移设计。(3)针对一幢两层PPSC钢筋混凝土框架模型结构(1/2缩尺),完成了双向加载振动台抗震性能试验研究,检验了安装两种外置阻尼器的三种自复位RC节点能否按设计作用机理产生变形,研究了结构在六个不同水准地震动下(从小震至超大震)的实际抗震性能、损伤破坏程度和自复位性能。试验结果表明:BRB阻尼器和钢板阻尼器都能够在结构中较好地发挥耗能作用;安装BRB阻尼器和钢板阻尼器的三种自复位节点可以按设计机理产生变形;安装钢板阻尼器框架(结构X向)和安装BRB阻尼器框架(结构Y向)都具有比较好的抗震性能,在超大震作用下,混凝土框架梁、柱仅遭受轻微损伤,结构仍具有较好的自复位能力。(4)基于Open Sees研究了PPSC钢筋混凝土框架结构的数值模拟方法。重点研究了PT预应力筋力学性能的模拟方法和自复位节点开口-闭合行为的模拟方法:预应力筋采用桁架单元(Truss Element)模拟,材料本构采用具有初始应力的Steel02材料与只受拉弹性材料(ENC)串联进行定义;自复位节点开口-闭合行为采用定义只受压弹性材料(ENT)的零长度轴向弹簧单元(Zero-Length Element)进行模拟。随后基于上述自复位框架结构振动台试验结果数据,验证了整体框架数值模拟方法的准确性。(5)基于一幢5层PPSC钢筋混凝土框架benchmark结构,按照我国抗震规范的设防标准重新设计,建立了该结构的Open Sees有限元模型;基于该数值模型,考虑结构中不同自复位元件的失效(PT预应力筋的屈服和断裂,BRB阻尼器的断裂)和地震动的随机性(场地条件、震中距等)对结构地震反应的影响,系统评估了该结构在从小震至超大震作用下的抗震性能,并给出了结构在大震和不同水平超大震作用下的倒塌概率结果,为自复位框架结构的工程应用提供了参考依据。
孙祚帅[3](2020)在《摇摆减震钢框架抗震性能及设计方法研究》文中进行了进一步梳理摇摆减震钢框架是一种新型减震结构体系,通过设置摇摆柱脚放松柱底与基础间的约束,防屈曲支撑(BRB)和柱脚摩擦阻尼器(FDCF)为框架提供附加阻尼比。小震下,BRB为框架提供足够的抗侧刚度,摇摆柱脚不抬起,FDCF不参与耗能;大震下,摇摆柱脚抬起,FDCF和BRB同时耗能。为研究摇摆减震钢框架抗震性能,课题组先后完成两次抗震试验,试验结果良好。但由于试验局限性,涉及摇摆减震钢框架的相关参数分析并不完整。因此本文进一步分析摇摆减震钢框架抗震性能,并基于参数分析结果提出摇摆减震钢框架性能设计目标和设计方法,同时对设计方法的适用性进行验证。基于课题组两次摇摆减震钢框架试验分别建立试验框架有限元模型,与试验结果对比验证有限元模型正确性和适用性。第一次试验框架命名为摇摆防屈曲支撑钢框架(RBRBSF),第二次试验框架命名为防屈曲支撑-摇摆钢框架(BRB-RSF)。基于RBRBSF有限元模型进行参数分析,结果表明名义抗侧刚度比λ和屈服强度比μ是影响RBRBSF响应的关键参数,框架侧移、柱脚抬起高度、耗能单元累积耗能量和耗能比随各关键参数的改变变化较大;同时基于BRB-RSF有限元模型分析后张预应力筋和半刚性梁柱节点对框架响应的影响,结果表明后张预应力筋的设置限制了柱底板与底梁间的滑移,半刚性梁柱节点对BRB耗能产生了不利影响。因此,综合分析确定在摇摆减震钢框架中不增设后张预应力筋和半刚性节点。两次摇摆减震钢框架试验框架构造均为一层一榀一跨钢框架,实际工程中边跨和上部结构重量会对钢框架响应有较大影响,因此建立多层多跨摇摆减震钢框架有限元模型。以框架侧移和耗能元件耗能能力为控制值分析λ对框架响应的影响并确定λ最优取值范围,以柱脚抬起高度和耗能元件耗能能力为控制值分析μ对框架响应的影响并确定μ最优取值范围。同时基于λ和μ优化后取值范围进行最弱框架分析,确定不同λ对应的纯框架弹性设计临界点。本部分分析为摇摆减震钢框架设计流程的优化提供了数据支持。基于上述分析结果,明确适用于摇摆钢框架的概念设计原则和性能设计目标,并提出摇摆减震钢框架优化后的性能设计步骤,同时基于设计步骤设计6层、12层和18层摇摆减震钢框架。一方面通过荷载统计初选梁柱截面尺寸,另一方面基于纯框架弹性设计结果调整梁柱截面尺寸,并计算减震单元关键设计参数,完成减震单元设计。最后通过摇摆减震钢框架弹塑性时程分析验证设计方法的适用性。结果表明,本文提出的设计方法适用于摇摆减震钢框架,缩短了相关参数选取的计算流程,多层优化和多步判别的优化设计流程保证了摇摆减震钢框架设计的合理性。
刘辰谱[4](2020)在《边柱拆除时预压装配式预应力混凝土框架抗连续性倒塌性能试验研究》文中提出近年来我国积极推行预制装配式结构的发展与应用,与现浇钢筋混凝土结构相比,装配式混凝土结构在意外荷载作用下,结构更容易发生连续倒塌。目前大部分的结构抗连续倒塌研究主要集中于现浇结构,关于装配式混凝土结构较基本只涉及子结构或单一节点。课题组前期对预压装配式预应力混凝土框架结构之前的系列相关研究表明其具有良好的抗震性能和可靠的节点连接性能,本文依托于国家自然科学基金项目的支撑,对预压装配式预应力混凝土框架结构的抗连续倒塌性能进行进一步的研究。本文依托国家自然科学基金项目的支撑,进行了一榀两层两跨预压装配式预应力混凝土平面框架连续倒塌试验、理论和数值模拟研究。进而研究预压装配式预应力混凝土框架在边柱破坏时的抗连续倒塌能力。以下是本文的主要研究内容与成果。(1)采用静力试验加载方案进行预压装配式预应力混凝土平面框架在一侧边柱失效下的连续倒塌试验,研究了框架的破坏现象、裂缝发展、位移-荷载曲线、框架层间位移、梁柱钢筋应变、梁柱转角和钢绞线应力的等。(2)通过对荷载-位移曲线、框架水平位移以及梁柱转角进行分析,将框架的受力过程大致分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性铰发展阶段以及倒塌阶段。框架在小变形阶段,受力机制为“梁机制”,框架柱有外倾趋势;在倒塌阶段时,框架内部的预应力钢绞线产生的轴向拉力给结构提供了较大的承载力,由于在节点连接处普通钢筋未连接,对于倒塌抗力的影响极小,但可以有效抑制梁间裂缝产生。(3)采用有限元分析软件abaqus对试验框架进数值分析,详细介绍了模型的建立过程。模拟结果与试验结果进行对比,荷载位移曲线和破坏模式与试验实际情况吻合良好,模型可靠性高,能反应试件在各个加载阶段的受力性能。(4)通过对试验结果与相关数据进行分析表明,结构在达到承载力极限前的变形主要来源时中柱靠近失效边柱梁端截面的塑性铰转动,此时结构的破坏主要由梁中柱靠近失效边柱梁端截面控制。提出了一种简化的结构抗力分析模型,推导出结构抗倒塌极限承载力的计算方法,为相关设计方法的建立提供参考。(5)通过对试验中倒塌破坏点对应的损毁状态的研究表明,结构的破坏主要集中在梁铰附近。由此建立简化计算模型,计算结构倒塌临界点的位移。对比分析了数值计算结果与试验检测结果,精确度较高。(6)从能量的角度对结构连续倒塌过程进行分析,提出一种简化且有效的结构连续性倒塌非线性动力响应评估方法,并基于能量平衡原理,采用简化动力分析方法对结构在动力荷载作用下的抗连续倒塌性能进行分析,求得结构的动力响应曲线、最大动力响应荷载。可作为初步判定结构抗连续性倒塌性能依据。
覃春园[5](2020)在《预应力混凝土框架结构倒塌性能分析》文中认为爆炸、火灾、撞击以及地震等都可以导致连续倒塌,连续倒塌一旦发生,会造成严重经济损失和人员伤亡。预应力混凝土框架结构构件承担的荷载较大,结构发生连续倒塌破坏的风险高于一般框架结构。因此,对预应力混凝土框架的抗连续倒塌性能和倒塌机理开展深入研究具有重要意义。本文采用有限元软件ABAQUS建立模型,分析预应力混凝土框架结构在中柱失效情况下抗倒塌性能。研究内容如下:(1)建立了13个有粘结预应力混凝土框架结构模型,考察了跨高比、梁配筋率等不同参数对有粘结预应力混凝土框架结构倒塌性能的影响,分析表明:跨高比、梁配筋率、混凝土强度、有无预应力及预应力筋的直径影响较为显着,柱截面、张拉控制应力则影响不大。(2)建立了14个无粘结预应力混凝土框架结构模型,考察了跨高比、混凝土强度等不同参数对无粘结预应力混凝土框架结构倒塌性能的影响,分析表明:对压拱效应阶段峰值承载力影响最为显着的参数是跨高比和混凝土强度;对悬链线阶段极限承载力影响最为显着的参数为跨高比、梁配筋率、混凝土强度和预应力筋直径。(3)在计算分析的基础上,对比了有粘结和无粘结预应力混凝土框架结构的倒塌性能,研究表明:(1)有粘结和无粘结预应力混凝土框架子结构的受力过程及破坏形态比较相似,两者在倒塌仿真过程的受力阶段可分为弹性阶段、压拱效应阶段、悬链线机制阶段。(2)无粘结预应力提升极限承载力的效果优于有粘结预应力。有、无粘结预应力试件极限承载力分别为非预应力试件的149.5%、154.7%。(3)悬链线阶段极限承载力与压拱效应峰值承载力的比值可以作为评价悬链线作用的指标。有粘结预应力混凝土框架试件的比值在2.90~4.35之间,无粘结预应力混凝土框架试件的比值在2.65~4.87之间。说明考虑悬链线作用可以显着增大预应力框架结构极限承载力。(4)本文对预应力混凝土框架荷载动力增大系数DIF的取值方法进行了探讨。用基于能量法的计算模型计算得到的DIF主要分布在1.70~1.90之间。本文的研究可为预应力混凝土框架结构的抗倒塌设计和计算提供参考和依据。
何嘉轩[6](2020)在《预压装配式预应力混凝土框架中柱失效下的结构连续倒塌试验研究》文中进行了进一步梳理近年来我国积极推行预制装配式结构的发展与应用,与现浇钢筋混凝土结构相比,装配式混凝土结构在意外荷载作用下,结构更容易发生连续倒塌。目前大部分的结构抗连续倒塌研究主要集中于现浇结构,关于装配式混凝土结构较少有人涉及。课题组前期对预压装配式预应力混凝土框架结构之前的系列相关研究表明其具有良好的抗震性能和可靠的节点连接性能,本文依托于国家自然科学基金项目的支撑,对预压装配式预应力混凝土框架结构的抗连续倒塌性能进行进一步的研究。本文进行了一榀两层两跨预压装配式预应力混凝土平面框架连续倒塌试验、理论和数值模拟研究。试验探究了框架在中柱失效下的裂缝开展、变形能力、受力机制、替代传力路径和破坏模式;理论分析了框架的变形和受力,并利用非线性动力响应评估预压装配式预应力混凝土框架的抗连续倒塌性能;建立了ABAQUS/Ex-plicit准静态过程的有限元模型,得到全过程的框架受力状态,系统研究了预压装配式预应力混凝土平面框架抗连续倒塌性能与倒塌机制。本文的主要研究内容和成果如下:(1)采用静力试验加载方案进行预压装配式预应力混凝土平面框架在中柱失效下的连续倒塌试验,研究了框架的破坏现象、裂缝发展、位移-荷载曲线、框架层间位移、梁柱钢筋应变、梁柱转角和钢绞线应力的等,试验结果表明预压装配式预应力混凝土框架具有良好的抗连续倒塌性能。在小变形阶段受力机制为梁机制(包括弹性阶段、弹塑性阶段和塑性铰发展阶段),框架梁端弯矩和压拱效应的共同作用提供主要抗力;在大变形阶段受力机制为悬链线机制,预应力钢绞线的拉力提供了替代传力路径和主要抗力。(2)在预压装配式预应力混凝土框架连续倒塌试验中首次采用智能钢绞线实时监测有粘结预应力筋的预应力,研究了预应力对预压装配式预应力混凝土框架抗连续倒塌性能的影响。预应力使得装配式框架形成整体受力节点,在梁机制阶段提供了梁端弯矩,在悬链线机制阶段提供了拉结力,并且有粘结预应力钢绞线保证了结构在最终破坏时的完整性和安全性,显着提高了该框架结构抗连续倒塌的承载力和变形。(3)理论研究了预压装配式预应力混凝土框架抗连续倒塌性能评估的重要指标,分析并计算梁机制-悬链线机制转换位移、临界倒塌位移与梁机制和悬链线机制的抗力。并基于能量平衡原理,采用简化动力分析方法对结构在动力荷载作用下的抗连续倒塌性能进行分析,求得结构的动力响应曲线、最大动力响应荷载和动力放大系数。预应力在动力荷载作用下对框架抗倒塌性能的提高并不明显,对该框架结构进行连续倒塌动力分析时,动力放大系数考虑取值2.0偏于安全。(4)考虑到结构连续倒塌中复杂接触和强非线性,采用ABAQUS/Explicit模拟预压装配式预应力混凝土框架连续倒塌静力试验的准静态过程,获得了从装配阶段施加预应力到试验阶段最终破坏的混凝土、钢筋、预应力钢绞线的应力、变形和破坏形态,弥补了试验的不足,结合试验结果和理论分析,验证了模型的准确性和可靠性,进一步探讨了框架抗连续倒塌的变形过程和受力机制。
张健[7](2019)在《钢带-斜腹杆体外预应力加固砼框架受力特性分析》文中认为随着社会的不断进步,节约资源、保护环境已经成了当今中国社会发展的基本准则。在这种时代背景下,我国就有大量的既有建筑亟待加固维修。目前为止,已经被提出的加固方法众多。相比之下,体外预应力加固具有其独到之处。本文以国家自然科学基金(51468040)项目为依托,通过对斜腹杆体外预应力(索预应力)加固技术和横向钢带预应力加固技术整体加固的框架结构进行了受力特性分析。本文主要工作和结论如下:(1)对经梁端预应力加固和梁跨段斜腹杆体外预应力加固的简支梁(梁单元)进行了受剪理论分析,提出了加固混凝土简支梁的受剪承载力计算式。用软件ABAQUS建立了15根梁进行了分析与验证。得出:1)索预应力的调幅作用和钢带预应力的补强作用能形成互补优势,提高梁的承载能力、约束梁的变形。与原梁相比,剪跨比?=1.56时,极限荷载最大提高29.8%,相应挠度减小25.1%。仅加预应力索时,随着荷载增加,索应力增大并最终屈服;联合加固时,除索垂度为200mm的梁外,其余的梁随着荷载增加,钢带先受剪屈服,索应力减小,梁因材性极限而破坏。2)索预应力能限制裂缝的形成、调整裂缝的分布、开裂角度,使裂缝跨过更多的箍筋和钢带。3)适当的剪跨比是联合加固的重要前提。根据分析结果,建议剪跨比在1.02.0之间为宜,加固效果最优。(2)对3个加固工况(包含18个子工况)和1个未加固工况下的一榀框架施加了竖向和水平倒三角荷载,进行了纵向加固效果对比和横向因素变化分析。得出:1)加固能提高梁材料的利用率,约束梁跨中的挠度。对柱实现了卸荷,使柱有了受力的“富余空间”,但由于索加固所产生的侧移与索预应力成正比,索预应力越大,柱P-(35)效应越显着,施加索预应力产生的次轴力对柱的横向影响较大,对于柱的抗剪不利。2)柱及节点加钢带对由索预应力引起的侧移没有明显改善,但提高了柱的延性和承载能力,显着减小了节点拉损伤,延缓了节点压损伤的发展。梁端钢带避免了近节点混凝土破坏而危及节点,保证了索预应力的有效性和加固的可靠性。(3)通过对不同加固状态的3个框架模型进行了模态分析和弹塑性时程分析。着重研究了3个模型在3条地震波的激励下的变形与损伤。得出:1)3个模型的最大层间位移角均出现在底层,加固框架的层间位移角小于未加固框架,最大基底剪力值大于未加固框架。2)经整体加固后的框架,在地震波激励下,节点核心区钢带应力随时间逐渐减小。加固系统通过自身耗能和调动梁跨中耗能可以延缓梁端受拉纵筋和底层柱底纵筋的屈服。3)加固后的混凝土框架节点拉损伤显着减轻。加固有效地调动了梁的材性,使梁上损伤分布比较均匀,较好的保证了节点的相对安全。
彭一帆[8](2019)在《体外预应力钢筋混凝土框架结构抗倒塌分析》文中研究说明自1968年英国Ronan Point公寓发生煤气爆炸事故导致结构发生连续性倒塌以来,建筑结构如何有效防止连续的破坏性倒塌一直是工程领域的热点问题。近年来国内外专家学者对结构抗倒塌的研究愈发深入,其中采用预应力技术加固结构的做法已得到广泛认可,运用预应力来加强结构抗连续倒塌能力有着良好的前景。本文在国家自然科学基金项目(编号:51308556)的资助下开展了体外预应力钢筋混凝土框架结构的模拟分析研究,主要研究内容如下:1、基于课题组进行的五榀体外预应力钢筋混凝土框架的试验结果,建立了有限元模型,模型参数设置合理,分析结果与试验结果吻合度较高。2、基于有限元模型进行了框架梁高、体内纵筋配筋率、体外预应力筋面积和体外预应力筋初始张拉应力比四组参数分析。结果表明:增大梁高将明显提高梁机制阶段倒塌极限承载力;增大框架梁体内纵筋配筋率会滞后梁机制-悬链机制转换点,并降低体外预应力筋对框架结构承载力的贡献率;体外预应力筋面积与悬链机制阶段的倒塌承载力呈正相关;而随着体外预应力筋初始张拉应力比取值的增大,悬链机制阶段的倒塌承载力明显增大,梁机制-悬链机制转换点延后,同时悬链机制阶段体外预应力筋对框架倒塌承载力的贡献占比越大。3、提出了基于正截面抗弯承载力验算和变形协调公式的梁机制阶段倒塌极限承载力简化计算公式;基于悬链线数学表达式提出了悬链机制阶段倒塌极限承载力简化计算公式,并利用试验结果验证了计算公式的可靠性。4、利用理论计算公式对四组参数进行了组合分析,探究了参数两两组合考虑情况下对框架倒塌的影响。5、分别对多层体外预应力钢筋混凝土平面框架及单层体外预应力空间框架抗连续倒塌性能进行了有限元分析,并对其倒塌极限承载力进行了评估,验证了课题组所提体外预应力装置的加固效果。6、在试验结果及有限元分析结果的基础上结合实际工程应用给出了几点抗连续倒塌的设计建议。
尹铮宇[9](2019)在《基于梁柱节点模型的预应力混凝土框架抗震性能研究》文中提出预应力混凝土结构适用于大跨建筑和桥梁等工程中,它的抗震性能是学术界和工程界都非常关心的问题。本文利用OpenSEES中的梁柱节点模型和梁柱纤维单元,建立起用于计算预应力混凝土框架非线性行为的有限元模型,并利用该模型对国内学者已完成预应力混凝土框架水平低周往复加载试验进行模拟分析,验证了模型的适用性与可靠性。最后,本文对影响结构延性和耗能能力的主要因素进行了分析,获得了一些有意义的结论,可为预应力混凝土框架的研究和设计提供参考。本文完成的主要工作如下:(1)阅读了国内外相关文献,归纳了预应力混凝土框架的试验研究概况和有限元分析概况,阐述了梁柱节点、梁柱构件的破坏机理和框架结构的耗能机制。(2)阐述了预应力混凝土框架有限元模型的建立过程,包括材料本构模型的选择、梁柱纤维单元的选择、预应力筋的模拟、节点单元的选择和剪切应力应变曲线的确定。分别按考虑梁柱节点模型、不考虑节点以及考虑为刚域这三种有限元模型,对国内学者完成的两榀预应力混凝土框架水平低周反复荷载试验进行模拟。模拟结果表明,考虑梁柱节点模型时,模拟效果最好,此时的有限元模型可以较好地模拟结构在反复加载时的强度退化、刚度退化以及捏拢现象。(3)利用考虑梁柱节点模型而建立的预应力混凝土框架有限元模型,对国内学者完成的另外九榀预应力混凝土框架试验进行数值分析,计算得到的荷载-位移曲线与试验结果基本吻合,验证了本文基于梁柱节点模型建立的整体结构有限元模型具有较好的适用性与可靠性。(4)设计了30个预应力混凝土框架试件,试件变化的参数有轴压比、预应力度、柱配筋率、梁配筋率以及节点体积配箍率。对试件在水平低周往复加载下的荷载-位移曲线进行了数值分析,从抗侧承载力、位移延性、耗能能力这三个方面,研究这五个参数对预应力混凝土框架抗震性能的影响。分析结果表明,为使结构具备较好的抗震性能,轴压比不宜超过0.7;预应力度的限值可以提高至0.8;柱配筋率控制在1.0%2.5%范围内为宜;梁配筋率控制在1.0%2.5%范围内为宜;节点体积配箍率控制在1.0%1.8%范围内为宜。
胡晓芳[10](2019)在《预应力混凝土框架抗连续倒塌性能研究》文中认为随着预应力技术的成熟、高性能材料的推广以及人们对建筑功能性需求的提高,预应力混凝土结构的使用越来越广。911事件后,建筑结构抗倒塌设计越来越受重视。目前,对建筑结构抗倒塌研究主要集中于普通钢筋混凝土(RC)结构,对预应力混凝土(PC)结构抗倒塌研究较少,相比于RC框架,PC框架跨度大、荷载重以及配筋构造复杂,其抗连续倒塌性能尚不明确。本文对PC框架的抗倒塌性能进行了相关研究,研究的主要内容如下:(1)采用YJK软件设计了普通钢筋混凝土(RC)、有粘结预应力混凝土(BPC)以及无粘结预应力混凝土(UPC)框架结构,对这3种类型楼盖的经济性进行了对比分析,分析表明:当跨度较小,荷载较小时,采用普通混凝土楼盖比较经济。当跨度大于12 m,荷载较大以及对挠度和裂缝有较高要求的建筑选择预应力混凝土楼盖比较合适。(2)采用MSC.Marc软件建立RC、BPC以及UPC框架精细有限元分析模型,考虑了材料及几何非线性,模型计算结果与大量相关试验结果吻合良好,验证了模型的合理性和正确性。(3)对RC和PC框架连续倒塌过程中的受力机制进行了分析,并研究了配筋率、有效预应力、预应力筋面积以及线型布置、跨高比等参数对PC框架压拱承载力的影响。最后对相同设计条件下的不同类型框架的抗倒塌承载力进行了对比,PC框架的压拱承载力明显低于RC框架。(4)对预应力混凝土平面框架进行Pulldown分析,采用第二类冗余度指标对不同结构类型,不同抽柱位置以及不同抗震设防烈度的框架进行整体稳固性评估,在此基础上,建议了提高预应力混凝土框架整体稳固性的措施,供工程实际参考。
二、边柱中加配预应力筋对框架结构抗震能力的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、边柱中加配预应力筋对框架结构抗震能力的影响(论文提纲范文)
(1)全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究 |
1.2.2 钢筋混凝土连接界面抗剪要素与受剪承载力计算 |
1.3 本文的研究意义 |
1.4 本文的研究目标 |
1.5 本文的研究内容与方法 |
第2章 全装配式预应力混凝土框架结构体系与分析 |
2.1 框架结构体系和节点构造 |
2.1.1 结构体系 |
2.1.2 节点构造 |
2.2 顶部楼层刚性隔板对多层框架结构抗侧变形协调影响的分析 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 模型对比分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 初始扭矩下框架梁端节点抗震性能拟静力试验研究 |
3.1 框架梁端的扭矩及抗扭要素 |
3.1.1 框架梁端扭矩水平 |
3.1.2 梁端界面抗扭要素 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试件研究参数与分组 |
3.2.2 试件加工 |
3.2.3 试验装置 |
3.2.4 试验加载机制 |
3.2.5 试验测试方案 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 试验现象及分析 |
3.3.2 梁端界面裂缝宽度-位移角曲线 |
3.3.3 梁端耗能钢筋应变-位移角曲线 |
3.3.4 梁端梁顶和梁底混凝土应变-位移角曲线 |
3.3.5 梁端扭转变形-位移角曲线 |
3.3.6 预应力钢绞线轴力-位移角曲线 |
3.3.7 竖向力-位移角曲线 |
3.3.8 刚度退化曲线 |
3.3.9 等效粘滞阻尼系数-位移角曲线 |
3.4 本章小结 |
第4章 初始扭矩下框架梁端节点的力学性能计算分析 |
4.1 摩擦抗剪和摩擦抗扭的有限元模拟分析 |
4.2 耗能钢筋销栓抗剪的有限元模拟分析 |
4.3 基于Abaqus的节点试件力学性能有限元模拟分析 |
4.3.1 有限元模型信息 |
4.3.2 模拟分析结果 |
4.4 基于OpenSees的节点试件抗震性能有限元模拟分析 |
4.4.1 有限元模型信息 |
4.4.2 模拟分析结果 |
4.5 界面在剪力和扭矩下的剪应力计算 |
4.5.1 扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.2 扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.3 剪力和扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.4 剪力和扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.6 梁端界面弯-剪-扭相互影响的机理 |
4.6.1 初始扭矩下梁端抗震性能拟静力试验的界面受力过程机理 |
4.6.2 相关因素对梁端界面弯-剪-扭耦合下受力性能的影响 |
4.7 框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力计算 |
4.7.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
4.7.2 框架梁端界面剪-扭耦合的承载力计算 |
4.8 本章小结 |
第5章 框架结构抗震性能振动台试验研究 |
5.1 试验研究内容 |
5.2 试验设计 |
5.2.1 原型概况 |
5.2.2 模型设计 |
5.2.3 试验地震波 |
5.2.4 试验工况 |
5.2.5 试验测试方案 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 试验现象及损伤分析 |
5.3.2 试验结果及分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于Open Sees的振动台试验模型抗震性能模拟分析 |
6.1 振动台试验模型的动力弹塑性分析 |
6.1.1 试验模型的有限元模型 |
6.1.2 动力弹塑性分析结果 |
6.2 本章小结 |
第7章 全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计若干建议 |
7.1 楼盖体系与构造设计 |
7.2 初始扭矩下框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力设计方法 |
7.2.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
7.2.2 极限位移状态梁端界面剪-扭耦合承载力计算 |
7.2.3 框架梁端界面抗扭设计建议 |
7.3 框架结构整体抗震设计若干建议 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 初始扭矩下全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能拟静力试验试件加工详图 |
附录2 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型加工详图 |
附录3 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型测点布置 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 课题来源 |
1.3 国内外研究现状及分析 |
1.3.1 自复位RC框架节点研究 |
1.3.2 自复位RC框架梁伸长效应 |
1.3.3 自复位RC框架结构研究 |
1.3.4 自复位RC框架结构实际工程应用 |
1.3.5 当前研究存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
第2章 自复位RC框架节点阻尼器性能试验与数值模拟 |
2.1 引言 |
2.2 防屈曲钢棒阻尼器性能试验与数值模拟 |
2.2.1 阻尼器构造设计与制作 |
2.2.2 阻尼器力学性能试验加载方案 |
2.2.3 阻尼器力学性能试验结果 |
2.2.4 阻尼器力学性能数值模拟 |
2.3 钢板阻尼器力学性能数值模拟 |
2.3.1 钢板阻尼器构造设计 |
2.3.2 钢板阻尼器力学性能的三维实体单元精细化模拟 |
2.3.3 钢板阻尼器力学性能的简化数值模拟 |
2.4 本章小结 |
第3章 自复位RC框架节点设计 |
3.1 引言 |
3.2 自复位RC框架模型结构整体设计方案 |
3.2.1 模型结构相似系数 |
3.2.2 结构构件尺寸 |
3.2.3 自复位节点设计 |
3.3 柱-基础节点 |
3.3.1 柱-基础节点设计弯矩分配 |
3.3.2 柱-基础节点预应力筋设计 |
3.3.3 柱-基础节点外置BRB阻尼器设计 |
3.3.4 柱-基础节点构造措施 |
3.4 X向框架梁-柱节点(安装钢板阻尼器) |
3.4.1 X向框架梁-柱节点设计弯矩分配 |
3.4.2 X向框架梁-柱节点预应力筋设计 |
3.4.3 X向框架梁-柱节点钢板阻尼器设计 |
3.5 Y向框架梁-柱节点(安装BRB阻尼器) |
3.5.1 Y向框架梁-柱节点设计弯矩分配 |
3.5.2 Y向框架梁-柱节点预应力筋设计 |
3.5.3 Y向框架梁-柱节点外置BRB阻尼器设计 |
3.6 预制RC梁和柱的配筋 |
3.7 本章小结 |
第4章 自复位RC框架结构抗震性能振动台试验 |
4.1 引言 |
4.2 振动台试验模型结构制作 |
4.2.1 模型结构整体布置方案 |
4.2.2 模型结构制作 |
4.2.3 节点阻尼器的安装 |
4.2.4 张拉预应力筋 |
4.2.5 模型结构吊装上台 |
4.2.6 模型附加质量 |
4.2.7 量测内容与仪器布置 |
4.2.8 材料性能 |
4.3 地震动的选择及试验工况 |
4.3.1 试验输入地震动 |
4.3.2 试验工况 |
4.4 结构试验现象 |
4.4.1 8度小震加载阶段(工况1~11:PGA=0.13 g) |
4.4.2 8度中震加载阶段(工况12~21:PGA=0.26 g) |
4.4.3 8度大震加载阶段(工况22~31:PGA=0.52 g) |
4.4.4 超大震1加载阶段(工况32~41:PGA=0.78 g) |
4.4.5 超大震2加载阶段(工况42~53:PGA=1.04 g) |
4.4.6 超大震3加载阶段(工况54~65:PGA=1.30 g) |
4.4.7 超大震4加载阶段(工况66~77:PGA=1.56 g) |
4.5 结构地震反应数据及分析(双向加载) |
4.5.1 结构动力特性 |
4.5.2 结构楼层位移 |
4.5.3 结构楼层加速度 |
4.5.4 节点开口转角 |
4.5.5 PT钢丝预应力 |
4.5.6 BRB阻尼器变形 |
4.5.7 钢板阻尼器应变 |
4.6 单向与双向加载试验结果对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 自复位RC框架结构数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 自复位RC框架结构数值模拟方法 |
5.2.1 预制RC梁、柱的模拟 |
5.2.2 外置阻尼器的模拟 |
5.2.3 PT预应力筋的模拟 |
5.2.4 节点开口-闭合行为的模拟 |
5.2.5 节点模型校准 |
5.3 结构X向框架数值模拟的验证 |
5.3.1 结构分析模型 |
5.3.2 结构数值模拟与试验结果对比 |
5.4 结构Y向框架数值模拟验证 |
5.4.1 结构分析模型 |
5.4.2 结构数值模拟与试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
第6章 典型自复位RC框架结构抗震及抗倒塌安全性评估 |
6.1 引言 |
6.2 结构概况与设计 |
6.2.1 结构概况 |
6.2.2 结构基于位移设计 |
6.2.3 自复位节点设计 |
6.3 数值模型概况 |
6.4 自复位RC框架损伤发展过程和破坏模式特征 |
6.4.1 单调推覆分析 |
6.4.2 循环往复加载分析 |
6.5 自复位RC框架在不同强度地震动下的抗震性能评估 |
6.5.1 地震动选取 |
6.5.2 自复位框架抗震性能评估指标 |
6.5.3 结构动力特性 |
6.5.4 设计地震动下结构抗震性能评估 |
6.5.5 不同地震动强度下结构抗震性能评估 |
6.6 自复位RC框架在大震及超大震下抗倒塌安全性评估 |
6.6.1 结构倒塌判断标准 |
6.6.2 结构抗倒塌安全性评估 |
6.7 自复位RC框架抗震及抗倒塌性能评估总结 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 振动台试验原型框架结构基于位移设计 |
A.1 结构概况 |
A.2 基于位移的抗震设计 |
A.2.1 确定等效单自由度体系 |
A.2.2 确定等效周期 |
A.2.3 确定基底剪力并分配 |
A.2.4 确定构件内力 |
A.2.5 确定构件截面配筋 |
附录B 典型自复位RC框架结构基于位移设计 |
B.1 结构概况 |
B.2 梁、柱基于位移的抗震设计 |
B.2.1 确定等效单自由度体系 |
B.2.2 确定等效周期 |
B.2.3 确定基底剪力并分配 |
B.2.4 确定构件内力 |
B.2.5 确定构件截面配筋 |
B.3 自复位节点基于位移的抗震设计 |
B.3.1 自复位梁-柱节点 |
B.3.2 自复位柱-基础节点 |
附录C 地震动参数及大震下调幅系数 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)摇摆减震钢框架抗震性能及设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 防屈曲支撑 |
1.1.2 防屈曲支撑框架体系 |
1.1.3 摇摆结构体系 |
1.1.3.1 摇摆框架 |
1.1.3.2 防屈曲支撑-摇摆框架结构体系 |
1.2 自复位体系及受控摇摆体系的国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 减震结构设计方法研究现状 |
1.3.1 支撑框架连接设计方法研究现状 |
1.3.2 防屈曲支撑框架设计方法研究现状 |
1.3.3 摇摆结构及受控摇摆框架设计方法研究现状 |
1.4 本文研究内容及思路 |
1.4.1 本文研究内容 |
1.4.2 本文技术路线 |
1.4.3 本文创新点 |
第2章 基于OPENSEES摇摆减震钢框架抗震性能分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 摇摆减震框架与非摇摆减震框架对比试验 |
2.2.2 新型摇摆减震钢框架试验 |
2.3 有限元模型 |
2.3.1 有限元模型建立 |
2.3.1.1 钢框架 |
2.3.1.2 防屈曲支撑 |
2.3.1.3 梁端削弱截面 |
2.3.1.4 摇摆柱脚 |
2.3.1.5 半刚性节点 |
2.3.1.6 后张预应力筋 |
2.3.2 有限元模型验证 |
2.3.2.1 试验一减震框架滞回曲线 |
2.3.2.2 试验二新型摇摆减震框架滞回曲线 |
2.4 试验一参数分析 |
2.4.1 名义抗侧刚度比 |
2.4.2 屈服强度比 |
2.4.2.1 分析原理 |
2.4.2.2 数值模拟结果分析 |
2.4.3 层高跨度比 |
2.4.3.1 数值模拟结果分析 |
2.4.3.2 层高跨度比与名义抗侧刚度比拟合分析 |
2.4.3.2 层高跨度比与屈服强度比拟合分析 |
2.4.4 梁端削弱截面分析 |
2.4.5 防屈曲支撑参数分析 |
2.4.5.1 屈服荷载和承载能力 |
2.4.5.2 框架柱轴力 |
2.5 试验二框架性能分析 |
2.5.1 后张预应力筋性能分析 |
2.5.1.1 后张预应力筋对柱脚抬起高度影响分析 |
2.5.1.2 后张预应力筋对框架响应影响分析 |
2.5.1.3 后张预应力筋对框架柱影响分析 |
2.5.1.3 .1框架柱中轴力骨架曲线分析 |
2.5.1.3 .2框架柱稳定性分析 |
2.5.1.3 .3框架柱N-M曲线分析 |
2.5.2 半刚性节点性能分析 |
2.5.2.1 节点弯矩-转角曲线分析 |
2.5.2.2 耗能分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 摇摆减震钢框架参数分析及设计优化 |
3.1 引言 |
3.2 摇摆减震钢框架中防屈曲支撑布置形式分析 |
3.3 摇摆减震钢框架原型结构 |
3.4 名义抗侧刚度比 |
3.4.1 名义抗侧刚度比对RDSF位移响应的影响 |
3.4.1.1 有限元模型 |
3.3.1.2 地震波选取 |
3.3.1.3 RDSF位移响应分析 |
3.4.2 名义抗侧刚度比对RDSF耗能能力的影响 |
3.4.2.1 有限元模型 |
3.4.2.2 加载制度 |
3.4.2.3 RDSF耗能能力分析 |
3.5 屈服强度比 |
3.5.1 有限元模型 |
3.5.2 往复加载分析 |
3.5.3.1 柱脚抬起高度分析 |
3.5.3.2 耗能分析 |
3.6 最弱框架分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 摇摆减震钢框架设计方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 摇摆减震钢框架概念设计 |
4.2.1 概念设计概述 |
4.2.1.1 概念设计的内容 |
4.2.1.2 概念设计的原则 |
4.2.2 摇摆减震钢框架概念设计的基本内容 |
4.2.3 摇摆减震钢框架适用范围和设防目标 |
4.2.3.1 摇摆减震钢框架的适用范围 |
4.2.4 摇摆减震钢框架设计的基本要求和原则 |
4.2.5 防屈曲支撑和摩擦阻尼器布置位置和数量的确定 |
4.3 基于性能的摇摆减震钢框架设计方法研究 |
4.3.1 摇摆减震钢框架性能目标 |
4.3.2 摇摆减震钢框架设计步骤 |
4.4 摇摆减震钢框架设计 |
4.4.1 设计概况 |
4.4.2 结构设计 |
4.4.2.1 选择截面尺寸 |
4.4.2.2 纯框架线弹性设计 |
4.4.2.3 摇摆减震钢框架中减震单元设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 摇摆减震钢框架弹塑性时程分析 |
5.1 位移响应分析 |
5.2 耗能单元屈服顺序判断 |
5.3 柱脚抬起高度分析 |
5.4 框架柱轴力分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)边柱拆除时预压装配式预应力混凝土框架抗连续性倒塌性能试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 连续性倒塌研究现状 |
1.2.1 连续性倒塌概念 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 国内研究现状 |
1.3 连续性倒塌设计方法 |
1.3.1 防连续性倒塌设计思想 |
1.3.2 连续性倒塌常见设计方法介绍 |
1.3.3 国内外抗连续倒塌设计规范 |
1.4 预制装配式结构发展现状 |
1.4.1 国外发展现状 |
1.4.2 国内发展现状 |
1.4.3 预压装配式预应力混凝土结构 |
1.5 本文研究目的以及主要内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 试验设计 |
2.1 试件设计与制作 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 试件的加工制作过程 |
2.1.3 试件的拼装过程 |
2.2 材料性能 |
2.2.1 混凝土力学性能 |
2.2.2 普通钢筋力学性能 |
2.2.3 预应力筋力学性能 |
2.3 试验设计 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 试验加载制度 |
2.3.3 试验测量方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 试验结果与分析 |
3.1 试件破坏过程 |
3.2 荷载-位移曲线 |
3.3 框架水平位移 |
3.4 钢筋应变 |
3.4.1 梁端钢筋应变 |
3.4.2 柱脚钢筋应变 |
3.5 梁柱转角 |
3.5.1 梁端转角 |
3.5.2 柱脚转角 |
3.6 本章小结 |
第四章 抗连续性倒塌性能理论分析 |
4.1 倒塌抗力分析 |
4.1.1 计算简图与基本假定 |
4.1.2 承载能力计算 |
4.2 临界倒塌位移的理论分析 |
4.2.1 理论计算模型 |
4.2.2 简化计算公式 |
4.3 非线性动力响应分析 |
4.3.1 基本假定和理论模型 |
4.3.2 非线性动力响应曲线计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 连续性倒塌数值分析 |
5.1 有限元计算软件 |
5.1.1 ABAQUS简介 |
5.1.2 ABAQUS建模中的相关问题 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 基本参数 |
5.2.2 材料的本构关系 |
5.2.3 模拟框架加载方案及加载方法 |
5.2.4 预压装配式框架模型的建立 |
5.3 结果对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(5)预应力混凝土框架结构倒塌性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 连续倒塌的经典案例 |
1.3 相关规范和设计方法 |
1.4 研究现状 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 本文的创新性 |
第二章 预应力混凝土框架倒塌有限元分析方法 |
2.1 常用抗倒塌设计方法 |
2.2 常用倒塌破坏准则 |
2.3 数值模型验证 |
2.4 数值建模 |
2.5 本章小结 |
第三章 有粘结预应力混凝土框架结构抗倒塌性能分析 |
3.1 参数分析 |
3.2 主要分析结果 |
3.3 影响因素评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 无粘结预应力混凝土框架结构抗倒塌性能分析 |
4.1 参数分析 |
4.2 主要分析结果 |
4.3 影响因素评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 抗倒塌性能对比分析及动力增大系数研究 |
5.1 倒塌过程受力阶段划分 |
5.2 有、无粘结预应力混凝土结构抗倒塌性能对比 |
5.3 倒塌荷载动力增大系数 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)预压装配式预应力混凝土框架中柱失效下的结构连续倒塌试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 结构连续倒塌问题 |
1.2.1 偶然荷载与连续倒塌概念 |
1.2.2 抗连续倒塌与抗地震倒塌的不同 |
1.2.3 经典连续倒塌历史事件 |
1.3 结构连续倒塌研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 抗连续倒塌设计方法 |
1.4.1 概念设计法 |
1.4.2 拉结强度设计法 |
1.4.3 拆除构件设计法 |
1.4.4 关键构件设计法 |
1.4.5 国内外抗连续倒塌设计规范 |
1.5 预制装配式结构 |
1.5.1 预制装配式结构发展概况 |
1.5.2 预压装配式预应力混凝土结构 |
1.6 研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 试验设计 |
2.1 框架设计与制作 |
2.1.1 框架设计 |
2.1.2 框架制作与装配 |
2.2 材料力学性能 |
2.2.1 混凝土力学性能 |
2.2.2 非预应力钢筋力学性能 |
2.2.3 智能钢绞线力学性能 |
2.3 试验方案设计 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 测量方案 |
2.3.3 加载方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 试验结果 |
3.1 试验现象 |
3.1.1 裂缝开展 |
3.1.2 最终破坏形态 |
3.2 位移-荷载曲线 |
3.3 框架层间位移 |
3.4 钢筋应变 |
3.4.1 梁端钢筋应变 |
3.4.2 柱底钢筋应变 |
3.5 梁柱转角 |
3.5.1 梁端转角 |
3.5.2 柱脚转角 |
3.6 智能钢绞线应力 |
3.7 本章小结 |
第四章 抗连续倒塌性能理论分析 |
4.1 连续倒塌变形分析 |
4.1.1 梁机制-悬链线机制转换位移 |
4.1.2 临界倒塌位移 |
4.2 连续倒塌受力分析 |
4.2.1 弹性阶段受力 |
4.2.2 梁机制阶段极限抗力 |
4.2.3 悬链线机制阶段极限抗力 |
4.3 基于能量平衡的非线性动力响应评估 |
4.3.1 动力响应曲线 |
4.3.2 动力放大系数 |
4.4 本章小结 |
第五章 连续倒塌数值分析 |
5.1 ABAQUS概述 |
5.2 准静态问题 |
5.3 模型的建立 |
5.3.1 部件的建立与装配 |
5.3.2 材料的本构关系 |
5.3.3 降温法模拟预应力 |
5.3.4 分析步与边界条件 |
5.3.5 单元选取与网格划分 |
5.4 模拟结果 |
5.4.1 框架受力状态 |
5.4.2 破坏形态 |
5.4.3 位移-荷载曲线 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(7)钢带-斜腹杆体外预应力加固砼框架受力特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 斜腹杆体外预应力研究概况 |
1.3 预应力混凝土构件受剪承载力分析方法 |
1.4 主要研究的内容 |
第2章 联合加固钢筋混凝土简支梁受剪承载力理论计算与数值模拟 |
引言 |
2.1 理论分析 |
2.1.1 基本假定 |
2.1.2 索预应力水平分量对抗剪承载力影响 |
2.1.3 加固简支梁抗剪承载力计算式 |
2.2 有限元模拟 |
2.2.1 模拟试件设计 |
2.2.2 有限元建模 |
2.2.3 混凝土等效塑性应变及拉损伤 |
2.2.4 荷载挠度曲线 |
2.2.5 混凝土应力和应变 |
2.2.6 钢筋和钢带的应力云图 |
2.2.7 理论与模拟结果比较 |
2.3 本章小结 |
第3章 联合加固钢筋混凝土框架结构有限元模型的建立 |
引言 |
3.1 有限元分析基本理论 |
3.2 非线性有限元 |
3.3 材料本构关系的选取 |
3.3.1 混凝土本构关系 |
3.3.2 钢筋本构关系 |
3.4 加固框架结构有限元建模过程 |
3.4.1 结构基本信息 |
3.4.2 有限元模型的建立 |
3.4.3 预应力工况及试算 |
3.5 本章小结 |
第4章 一榀联合加固钢筋混凝土框架数值模拟分析 |
引言 |
4.1 建立工况 |
4.2 加固框架纵向对比分析 |
4.2.1 节点钢筋应力云图及分析 |
4.2.2 节点混凝土应力云图及分析 |
4.2.3 框架梁混凝土应力云图及分析 |
4.2.4 框架柱混凝土应力云图及分析 |
4.2.5 钢筋混凝土加固框架受力特性及损伤分析 |
4.3 加固框架横向对比分析 |
4.3.1 斜腹杆体外预应力加固梁跨段影响分析(工况2) |
4.3.2 预应力钢带加固柱及节点影响分析(工况3) |
4.3.3 预应力钢带加固梁端影响分析(工况4) |
4.4 框架顶层侧移 |
4.5 本章小结 |
第5章 联合加固整体框架结构抗震性能研究 |
引言 |
5.1 地震波的选取 |
5.2 结构动力分析 |
5.2.1 模态分析 |
5.2.2 位移反应 |
5.2.3 加速度时程曲线 |
5.2.4 基底剪力时程曲线 |
5.2.5 应力分析 |
5.2.6 损伤分析 |
5.3 本章小结 |
结论及展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
(8)体外预应力钢筋混凝土框架结构抗倒塌分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 建筑结构抗连续倒塌问题的提出 |
1.2 抗连续倒塌设计思路与方法 |
1.3 抗连续倒塌研究现状 |
1.3.1 国外研究动态 |
1.3.2 国内研究动态 |
1.4 本文研究工作 |
2 体外预应力钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌模拟分析 |
2.1 概述 |
2.2 试件设计及参数设置 |
2.3 试验现象和试验结果 |
2.3.1 典型试验现象 |
2.3.2 承载力-位移曲线 |
2.4 ABAQUS数值模拟分析 |
2.4.1 引言 |
2.4.2 ABAQUS软件介绍 |
2.4.3 ABAQUS模型的建立 |
2.5 ABAQUS模型验证 |
2.5.1 有限元计算结果与试验结果对比 |
2.5.2 考虑钢筋损伤的有限元结果分析 |
2.6 本章小结 |
3 体外预应力钢筋混凝土框架结构抗倒塌参数分析和受力过程分析 |
3.1 基于ABAQUS模型的参数分析 |
3.1.1 框架梁梁高 |
3.1.2 体内纵筋配筋率 |
3.1.3 体外预应力筋面积 |
3.1.4 体外预应力筋初始张拉应力比 |
3.1.5 各参数汇总 |
3.2 受力过程分析 |
3.2.1 梁机制阶段极限承载力分析 |
3.2.2 悬链机制阶段极限承载力分析 |
3.3 基于理论计算模型的参数分析 |
3.3.1 参数组合的倒塌抗力理论计算 |
3.3.2 计算结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 多层平面和单层空间体外预应力钢筋混凝土框架结构抗倒塌分析 |
4.1 概述 |
4.2 多层体外预应力钢筋混凝土平面框架结构抗倒塌性能研究 |
4.2.1 多层钢筋混凝土平面框架的基本信息 |
4.2.2 有限元模型的验证 |
4.2.3 多层体外预应力平面框架抗倒塌有限元模拟分析 |
4.3 单层体外预应力钢筋混凝土空间框架结构抗倒塌分析 |
4.3.1 单层空间框架的基本信息 |
4.3.2 有限元模型验证 |
4.3.3 单层体外预应力空间框架模拟分析 |
4.4 体外预应力加固设计建议 |
4.4.1 加固适用条件 |
4.4.2 线形布置形式 |
4.4.3 初始张拉应力比控制 |
4.4.4 体外预应力筋对结构本身的影响 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 本文结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 (攻读学位期间取得的学术成果) |
致谢 |
(9)基于梁柱节点模型的预应力混凝土框架抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 预应力混凝土框架的试验研究 |
1.3 预应力混凝土框架的有限元分析 |
1.4 预应力混凝土框架的变形破坏特征 |
1.4.1 梁柱节点 |
1.4.2 梁柱构件 |
1.4.3 耗能机制 |
1.5 本文拟研究的主要内容 |
第2章 预应力混凝土框架有限元模型的建立 |
2.1 引言 |
2.2 基于OpenSEES的预应力混凝土框架有限元模型 |
2.2.1 OpenSEES简介 |
2.2.2 材料本构模型选择 |
2.2.3 梁柱单元选择及预应力筋的模拟 |
2.2.4 节点单元选择和参数确定 |
2.2.5 三种预应力混凝土框架有限元模型 |
2.3 预应力混凝土框架数值模拟 |
2.3.1 试验概况 |
2.3.2 模拟结果 |
2.4 本章小结 |
第3章 预应力混凝土框架有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 整体结构有限元模型的建立 |
3.3 同济大学苏小卒单层单跨预应力混凝土框架 |
3.3.1 试验概况 |
3.3.2 模拟结果 |
3.4 湖南大学罗小勇单层单跨预应力混凝土框架 |
3.4.1 试验概况 |
3.4.2 模拟结果 |
3.5 东南大学孟少平两层两跨预应力混凝土框架 |
3.5.1 试验概况 |
3.5.2 模拟结果 |
3.6 本章小结 |
第4章 预应力混凝土框架模拟试验及参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 模拟试件的基本参数 |
4.3 轴压比的影响 |
4.3.1 抗侧承载力 |
4.3.2 位移延性 |
4.3.3 耗能能力 |
4.4 预应力度的影响 |
4.4.1 抗侧承载力 |
4.4.2 位移延性 |
4.4.3 耗能能力 |
4.5 柱配筋率的影响 |
4.5.1 抗侧承载力 |
4.5.2 位移延性 |
4.5.3 耗能能力 |
4.6 梁配筋率的影响 |
4.6.1 抗侧承载力 |
4.6.2 位移延性 |
4.6.3 耗能能力 |
4.7 节点体积配箍率的影响 |
4.7.1 抗侧承载力 |
4.7.2 位移延性 |
4.7.3 耗能能力 |
4.8 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文) |
(10)预应力混凝土框架抗连续倒塌性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 连续倒塌的研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土结构连续倒塌研究 |
1.2.2 预应力混凝土结构连续倒塌研究 |
1.3 整体稳固性量化指标 |
1.4 研究内容和思路 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第2章 预应力楼盖经济性分析 |
2.1 概述 |
2.2 基本设计信息 |
2.3 普通混凝土楼盖 |
2.4 预应力混凝土楼盖 |
2.4.1 有粘结预应力混凝土楼盖 |
2.4.2 无粘结预应力混凝土楼盖 |
2.5 经济性对比分析 |
2.5.1 材料用量 |
2.5.2 材料造价 |
2.6 本章小结 |
第3章 有限元建模与验证 |
3.1 概述 |
3.2 模型建立 |
3.2.1 单元类型 |
3.2.2 材料本构关系 |
3.2.3 预应力筋的设置 |
3.2.4 边界条件及加载方式 |
3.2.5 求解 |
3.3 模型验证 |
3.3.1 普通钢筋混凝土框架 |
3.3.2 有粘结预应力混凝土框架 |
3.3.3 无粘结预应力混凝土框架 |
3.4 本章小结 |
第4章 预应力框架压拱机制承载力 |
4.1 引言 |
4.2 RC框架连续倒塌受力机制 |
4.3 经典塑性铰理论承载力 |
4.4 预应力框架受力机理分析 |
4.4.1 预应力对压拱承载力的影响 |
4.4.2 粘结形式对压拱承载力的影响 |
4.5 BPC框架压拱承载力影响因素 |
4.5.1 初始张拉控制应力 |
4.5.2 顶部非预应力筋配筋率 |
4.5.3 底部非预应力筋配筋率 |
4.5.4 预应力筋面积 |
4.5.5 预应力筋布置 |
4.5.6 梁截面高度 |
4.5.7 跨度 |
4.5.8 柱截面尺寸 |
4.6 相同设计条件下承载力 |
4.7 本章小结 |
第5章 预应力框架整体稳固性评估 |
5.1 概述 |
5.2 加载方式 |
5.3 平面框架设计 |
5.4 整体稳固性评估 |
5.4.1 不同类型框架 |
5.4.2 有粘结预应力混凝土框架 |
5.5 加强措施 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
附录B 框架梁配筋图 |
四、边柱中加配预应力筋对框架结构抗震能力的影响(论文参考文献)
- [1]全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 潘从建. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [2]预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 王振营. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]摇摆减震钢框架抗震性能及设计方法研究[D]. 孙祚帅. 北京建筑大学, 2020(07)
- [4]边柱拆除时预压装配式预应力混凝土框架抗连续性倒塌性能试验研究[D]. 刘辰谱. 合肥工业大学, 2020(02)
- [5]预应力混凝土框架结构倒塌性能分析[D]. 覃春园. 广西大学, 2020(02)
- [6]预压装配式预应力混凝土框架中柱失效下的结构连续倒塌试验研究[D]. 何嘉轩. 合肥工业大学, 2020(02)
- [7]钢带-斜腹杆体外预应力加固砼框架受力特性分析[D]. 张健. 兰州理工大学, 2019(02)
- [8]体外预应力钢筋混凝土框架结构抗倒塌分析[D]. 彭一帆. 中南林业科技大学, 2019(01)
- [9]基于梁柱节点模型的预应力混凝土框架抗震性能研究[D]. 尹铮宇. 湖南大学, 2019(07)
- [10]预应力混凝土框架抗连续倒塌性能研究[D]. 胡晓芳. 湖南大学, 2019(07)