钢连梁及型钢混凝土连梁的抗震性能分析

论文摘要

在剪力墙结构的抗震设计中,连梁是联肢墙发生弯曲破坏的第一道防线,起到耗散水平地震荷载的作用,因此它是抗震联肢剪力墙塑性耗能机构的关键部件。论文首先介绍了连梁的重要性、受力机理和破坏形态,以及对目前连梁在抗震过程中存在的问题。紧接着研究三种连梁结构在多遇地震作用下的弹性对比分析,对钢连梁和型钢混凝土连梁性能与钢筋混凝土连梁的优缺点作了比较。然后在钢连梁、型钢混凝土连梁替代钢筋混凝土连梁可行的方案下,分析连梁在地震作用下的内力,着重解决普通混凝土连梁计算剪力时截面限制条件超限问题。紧接着研究三种连梁结构在罕遇地震作用下的弹塑性分析,主要是要让钢结构连梁、型钢混凝土连梁在罕遇地震作用下不仅能抵抗罕遇地震,而且在其抗震性能方面能够超过普通钢筋混凝土,充分体现其优越性。最后给出钢连梁,型钢混凝土连梁控制结构的工程设计思路,提出该课题可深入展开的研究方向并加以简要论述。本论文通过对三种连梁结构的分析,得出钢连梁、型钢混凝土连梁是很好的混凝土连梁的替代品,它们不仅能解决普通混凝土连梁的截面限制条件的问题,还能在多遇地震和罕遇地震下,表现出良好的抗震性能,起到耗能减震的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 连梁在地震作用下的受力机理和破坏形式
• 1.2 目前连梁在抗震过程中设计存在的问题
• 1.2.1 连梁的刚度与受力的问题
• 1.2.2 连梁目前设计时产生的问题
• 1.2.3 连梁其他问题
• 1.3 目前国内外连梁研究现状
• 1.3.1 研究方法概述
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.3.3 国内研究现状
• 1.4 本论文研究的目的和内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 连梁结构的地震弹性对比分析
• 2.1 抗震设计基本理论
• 2.2 弹性分析的计算方法
• 2.3 振型分解反应谱法
• 2.4 模型
• 2.4.1 模型简介
• 2.4.2 分析连梁截面
• 2.4.3 计算软件
• 2.4.4 荷载取值
• 2.5 各连梁结构的模型的粗略评价
• 2.5.1 自振周期
• 2.5.2 振型曲线
• 2.5.3 计算振型数及参与质量系数
• 2.5.4 内外力平衡及渐变性
• 2.5.5 底部剪力合理性
• 2.6 弹性动力时程反应法
• 2.6.1 弹性动力时程分析的规范规定
• 2.6.2 地震波的选择
• 2.6.3 采用弹性时程分析时地震波的评估
• 2.7 连梁对各自结构整体性能控制的影响
• 2.7.1 刚度比的控制
• 2.7.2 周期比的控制
• 2.7.3 剪重比、刚重比的控制
• 2.7.4 位移比的控制
• 2.8 本章小结
• 第三章 连梁结构的内力对比分析
• 3.1 引言
• 3.2 连梁剪力设计
• 3.3 普通钢筋混凝土连梁分析
• 3.3.1 梁斜截面抗剪承载力计算
• 3.3.2 梁正截面抗弯承载力计算
• 3.3.3 计算结果分析
• 3.4 型钢混凝土连梁分析
• 3.4.1 型钢梁斜截面抗剪承载力计算
• 3.4.2 型钢梁正截面抗弯承载力计算
• 3.5 钢连梁分析
• 3.5.1 钢梁斜截面抗剪承载力计算
• 3.5.2 钢梁正截面抗弯承载力计算
• 3.5.3 应力验算
• 3.6 本章小结
• 第四章 连梁结构的地震弹塑性对比分析
• 4.1 引言
• 4.2 弹塑性动力时程分析方法
• 4.3 计算模型及分析程序
• 4.4 钢筋和混凝土的材料力学模式
• 4.5 地震波的选择及参数
• 4.6 弹塑性时程曲线分析
• 4.6.1 加速度时程响应曲线
• 4.6.2 结构顶点位移
• 4.6.3 基底剪力和弯矩
• 4.6.4 最大响应曲线
• 4.6.5 分析结果表格
• 4.6.6 弹塑性动力时程分析
• 4.7 静力弹塑性分析（PUSHOVER）
• 4.7.1 原理
• 4.7.2 静力弹塑性分析方法
• 4.7.3 分析成果
• 4.7.4 结果分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 总结
• 5.2 设计建议
• 5.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文