带高位转换框支剪力墙结构抗震性能研究

论文摘要

在地震作用下,框支剪力墙结构随着转换层设置位置的不同,表现出不同的地震反应;同时转换层上、下部刚度比对结构的抗震性能有重要影响。此外,在罕遇地震作用下,框支剪力墙结构将进入弹塑性阶段,结构的弹塑性地震反应与线性反应也有很大不同。本文首先阐述高位转换层的结构特征、研究现状和应用情况,同时回顾与总结高层建筑抗震设计理论的发展。然后采用SATWE对不同高位转换结构进行弹性时程分析,研究转换层设置位置对框支剪力墙结构动力特性的影响;并改变转换层上、下部刚度比进行计算,总结刚度比的变化对结构抗震性能的影响。最后,本文采用能力谱法对一高位转换层结构在大震下抗倒塌能力进行验算,结果表明,按现有的设计方法对结构进行配筋,并加强构造处理,高位转换结构在大震下为不会倒塌的。对算例结果的分析表明,随着转换层位置的提高,对层位移和层间位移角曲线有明显影响,而控制转换层上、下等效刚度比并不能完全有效地控制层位移和层间位移角的突变。而后,针对高位转换层对结构的不利影响,通过分析、对比和研究,以转换层上、下结构等效侧向刚度比和层间位移角比为目标,提出对结构实施“双控”的概念,克服当前采用单一目标的不足。同时,结合工程应用特点,给出了参数的取值范围,可供理论研究、工程设计与应用参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 转换层结构概述
• 1.2.1 结构转换层的功能和分类
• 1.2.2 转换层的基本形式及研究现状
• 1.2.3 转换层结构存在的问题
• 1.3 结构抗震分析方法和研究概况
• 1.3.1 结构抗震分析方法的演变
• 1.3.2 非线性静力分析（静力弹塑性分析pushover）
• 1.3.3 线性动力分析和非线性动力分析
• 1.4 本文主要内容及研究意义
• 1.5 本章小结
• 参考文献
• 第二章 基于转换层设置位置的高位转换层结构抗震性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 计算模型
• 2.3 结构动力特性分析
• 2.3.1 SATWE 程序简介
• 2.3.2 模型等效侧向刚度比
• 2.3.3 自振周期
• 2.3.4 结构振型
• 2.4 水平地震作用反应谱法
• 2.4.1 反应谱法层侧移、层间位移角分析
• 2.4.2 反应谱法楼层地震剪力分配和传力途径分析
• 2.5 水平地震作用的时程法
• 2.5.1 时程法层侧移、层间位移角分析
• 2.5.2 时程法楼层地震剪力及弯矩分析
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 基于等效侧向刚度比的高位转换层结构抗震性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 转换层结构计算相关规定
• 3.3 计算模型
• 3.3.1 自振周期
• 3.3.2 结构振型
• 3.4 结构水平地震作用效应分析
• 3.4.1 反应谱法层侧移、层间位移角
• 3.4.2 时程法层位移、层间位移角分析
• 3.4.3 楼层地震剪力分配和传力途径分析
• 3.5 关于高位转换层侧向刚度控制参数的讨论
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 高位转换层结构静力弹塑性分析
• 4.1 引言
• 4.2 Pushover 分析的基本原理
• 4.2.1 Pushover 分析的基本假定
• 4.2.2 等效单自由度体系的建立
• 4.2.3 Pushover 分析的侧向加载模式
• 4.3 常见 Pushover 分析方法
• 4.3.1 能力谱方法
• 4.3.2 等效位移系数法
• 4.3.3 N2 方法
• 4.4 静力弹塑性分析算例
• 4.4.1 本文Pushover 计算程序简介
• 4.4.2 分析的具体实施步骤
• 4.4.3 Pushover 计算结果及分析
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间发表学术论文