异形柱框架结构抗震性能分析及设计参数的选取研究

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随着我国国民经济的稳步发展,人民生活水平不断提高,人们对住宅标准的要求越来越高。为了克服砖混结构和普通框架结构在住宅中的缺点,工程界首先将框架柱作了改进,将框架中的矩形柱或方柱在不同的位置用更适宜结构形式的异形柱代替,常用的比如:“L”型角柱、“T”型边柱、“十”字型中柱等。异形柱框架结构克服了普通框架结构与普通剪力墙结构的缺点,框架柱隐于墙内,避免了屋角、柱楞角突出对室内观瞻及占用空间的影响,提高建筑空间的使用效率；同时能较好地满足现代住宅建筑要求大开间、平面及房间规整、布置灵活、避免室内出现小柱楞、小露梁等,具有较好的经济效益和社会效益,因而深受住户和开发商的欢迎。
　　本文介绍了带异形柱结构弹性动力分析的一般理论方法,以一个实际工程和一个设计工程为背景,采用PKPM、SAP2000等软件,建立原结构的三维有限元分析模型。
　　首先通过对一采用异形柱的复杂结构方案进行优化设计,着重分析比较了局部采用异形柱、全矩形柱、局部采用短肢剪力墙结构方案对整体结构的周期、位移、层刚度比等指标以及受力大小的影响关系,以便选用合理的计算模型。
　　其次对异形柱模型,结合异形柱的技术规程,对目前设计单位广泛采用的设计软件PKPM在设计异形柱时的相关参数选取进行优化,总结更符合异形柱实际受力的参数。
　　然后以一个全异形柱布置的工程为背景,采用SAP2000有限元软件,建立原结构的三维有限元分析模型。通过反应谱和时程分析,研究了设置异形柱结构的动力特性和在地震作用下结构侧向变形和总剪力等性能,分析其多遇地震作用下的地震反应。
　　最后通过静力弹塑性推覆(Pushover)分析,揭示了异形柱结构产生塑性铰的顺序和机制,与矩形柱结构的弹塑性状态相比较,得出异形柱的薄弱环节。

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作者
谢海洋;
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作者单位

西南交通大学;

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授予单位西南交通大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名李彤梅;
年度 2010
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类耐震、隔震、防爆结构;
关键词
异形柱; 结构方案; 地震反应; 抗震性能分析; 参数选取;

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