一、建筑钢结构在强震作用下的局部损伤及其修复加固的研究(论文文献综述)
申兆纬[1](2020)在《钢框架梁柱节点外肋环板负载加固研究》文中指出近年来,许多服役多年的钢结构遇到自然灾害、使用功能变化、结构损伤老化等情况需进行加固修复,使加固后钢结构满足使用功能及承载力要求。本文结合工程设计实际及梁柱节点加固的理论研究,采用在梁柱节点处增大梁柱截面并加焊外肋环板的加固方法,通过有限元模拟的手段,对钢框架梁柱节点外肋环板负载加固的性能进行研究。主要研究内容及成果如下:(1)对比分析研究箱型柱截面的梁柱节点在中国、美国、欧洲、日本钢结构设计标准中的节点域设计方法,分析了四种标准中在柱轴力影响下梁柱节点节点域的剪切面积、屈服承载力及极限承载力分析计算的不同之处。这四种钢结构设计标准都许可节点域产生塑性变形以兼顾梁柱节点域的承载性能和耗能能力。并在之前学者对外肋环板节点的研究基础上,对外肋环板节点承载力公式进行推导使之适合本文中所用外肋环板的计算方法。(2)利用ABAQUS有限元软件,依据已有的节点试验对梁柱节点加固的有限元分析方法进行了验证。并建立箱型柱-H型梁栓焊节点外肋环板负载加固的精细化有限元模型,模拟外肋环板负载加固梁柱节点的全过程,研究钢框架梁柱节点外肋环板负载加固的单调性能和循环性能。结果证明:钢框架梁柱节点中H型梁用增大截面法加固后,提高了节点域的初始刚度,采用竖向肋板方法加固节点域,其梁柱节点的屈服后刚度有所增加,提高了节点域的极限承载力,对薄弱的梁柱节点区域有明显的加固作用。(3)对初始柱轴压比为0、0.2、0.4、0.6、0.8、0.9及不同外肋环板布置方式的外肋环板负载加固钢框架梁柱节点进行参数化分析,分析研究不同轴压比及不同外肋环板布置方式对负载下外肋环板加固梁柱节点性能的影响。参数化分析结果说明:柱轴压比在00.3时,对节点承载力可不做处理;柱轴压比在0.30.6时,对节点承载力可做一定折减;不推荐进行柱轴压比大于0.6的外肋环板负载加固的钢框架梁柱节点加固相关工作。单侧布置外肋环板与双侧布置外肋环板对节点域初始刚度和屈服荷载并无明显差异,单侧布置外肋环板对节点域的极限承载力影响较大,极限转角呈下降趋势。本文研究成果可为现有钢框架梁柱节点负载加固及加固后抗震性能的理论分析及设计方法研究带来一定参考价值。
徐毅豪[2](2020)在《新型三角形截面高效耗能支撑抗震性能研究及其应用》文中研究指明地震灾害对建筑结构安全造成极大威胁。采用延性结构虽能有效降低地震对结构造成的影响,但仍会对结构主体造成不小的损伤。防屈曲耗能支撑的出现有效降低了地震中结构损伤程度,国内外学者对其展开了大量的研究,并成功研发出形式多样、特点鲜明的防屈曲耗能支撑。可时至今日,已经问世的防屈曲耗能支撑中仍存在有待提升地问题。为改善这一系列问题,在周云教授等人对防屈曲耗能支撑研究中所使用的削弱支撑芯材来改变应力分布形式以改善力学性能的措施的启发下,本文将金属阻尼器、开缝钢板剪力墙与防屈曲耗能支撑的构造特点进行结合,提出新型三角形截面高效耗能支撑并对其力学性能及耗能性能进行分析,并希望本文研究成果能为将来的研究、设计提供理论支持。本文通过对新型三角形截面高效耗能支撑的刚度、承载能力以及耗能连梁的形状进行理论分析,并从理论公式中提炼出耗能连梁削弱比、高宽比、开孔长度比、宽厚比等支撑性能影响因子。利用ABAQUS有限元软件对新型三角形截面高效耗能支撑进行静力分析及滞回分析,并得出耗能连梁削弱比、高宽比、开孔长度比、宽厚比等参数对支撑应力分布、承载力特性、变形能力及耗能能力的影响规律。结合静力分析与滞回分析的结果,本文建议连梁削弱比取87.5%、高宽比取30%、开孔长度比取2.54%、宽厚比取10。且为了避免耗能连梁中部出现塑性铰,削弱比不易小于50%;为了确保支撑颈部不会出现过大变形,高宽比应避免取40%或更大值,开孔长度比应避免取2.42%或更小值;为了确保支撑屈服位移保持在较低水平,应避免高宽比小于10。使用SAP2000软件对新型三角形截面高效耗能支撑加固结构的抗震效果进行分析。由于原结构不满足抗震规范要求,通过对比结构加固前后的周期信息、多遇及罕遇地震作用下的层间位移角发现:使用新型三角形截面高效耗能支撑加固后结构周期类型、层间位移角等均能满足规范要求,在多遇地震下表现出比一种防屈曲耗能支撑更优异的抗震性能。说明新型三角形截面高效耗能支撑能够有效提高结构抗震能力。
于国辉[3](2020)在《带屈曲约束支撑的不规则混凝土框架结构的抗震性能分析》文中进行了进一步梳理屈曲约束支撑(BRB)作为一种新型的耗能支撑,具有自重轻、安装方便、布置灵活等优点。将屈曲约束支撑应用于建筑结构中,不仅可以提高结构的抗侧刚度,而且可以先于主体结构发生屈服耗散地震能量,减少作用在主体结构上的地震作用。不规则混凝土框架结构在地震作用下容易发生扭转破坏,针对这一结构的受力特点,将屈曲约束支撑布置在结构的适当位置,在提高结构抗侧刚度的同时降低结构的扭转效应。本文对屈曲约束支撑进行有限元模拟,研究其耗能性能并分析其对不规则混凝土框架结构抗震性能的影响。主要研究内容及成果如下:1、通过数值模拟建立不同类型的屈曲约束支撑,通过调整支撑芯材的截面面积、宽厚比,改变外围约束单元的刚度、芯材与外围约束单元的摩擦系数等相关参数,来分析各种变量对屈曲约束支撑性能的影响。2、针对不规则混凝土框架结构在地震作用下容易发生扭转破坏的受力特点,本文以陕西省西安市某L形框架结构办公楼工程为例,应用有限元分析软件Midas/Gen分别对原框架结构、增设屈曲约束支撑后结构进行了抗震性能分析。(1)通过改变支撑的布置方式、布置位置,分析屈曲约束支撑-框架结构在多遇地震作用下的层间位移角、扭转位移比及周期比的变化规律。研究表明人字形支撑布置比一字形优势明显,将支撑布置在结构的周边位置可以明显减小结构的扭转效应。沿用人字形的布置方式,基于抗侧刚度比的设计方法,分别选取了0.5、1.0、1.5、2.0、2.5五种不同刚度比的屈曲约束支撑-框架结构,对比分析其层间位移角、扭转位移比及周期比,以期获得适合本工程的合理刚度比。研究表明屈曲约束支撑-框架结构的合理抗侧刚度比取值范围为0.5-2.0。(2)对原框架结构、屈曲约束支撑-框架结构分别进行罕遇地震下的时程分析计算,对比其层间位移角、滞回曲线,结果表明屈曲约束支撑-框架结构具有较优越的抗震性能。
洪威[4](2019)在《基于节点与耗能支撑组合耗能的钢框架抗侧向倒塌分析》文中研究表明在以往地震中,钢框架的梁柱节点是较易遭受破坏导致结构出现倒塌的区域,因此为了避免梁柱节点的脆性破坏,国内外学者们对在地震中能参与耗能的节点和构件进行了广泛的研究。而我国现有的建筑设计规范要求都以节点和构件的承载力满足结构安全使用的前提,往往没有考虑到整体结构的安全。本文从结构的整体性能出发,分别考虑到耗能节点和耗能支撑在钢框架上的应用,分析不同组合耗能结构的抗侧向倒塌性能并给予相关的应用范围和设计建议。本文通过ABAQUS采用多尺度的建模方法,把经过抗震设计的耗能节点和耗能支撑应用到钢框架中,着重对不同组合耗能结构进行抗震分析和抗侧向倒塌分析。在多遇和罕遇地震下比较不同组合耗能钢框架的抗震性能,以层间位移角、顶点位移和基底剪力为指标,分析小震和大震下耗能节点和耗能支撑对结构抗震性能的影响。基于增量动力分析方法(IDA)对不同组合耗能钢框架进行分析,汇总成多条IDA曲线,根据倒塌易损性、倒塌裕度比(CMR)和倒塌风险值,定性和定量地分析6种不同组合耗能下钢框架的抗侧向倒塌性能,并通过加强型耗能节点和耗能支撑的不同组合耗能应用,设计得到不同层数和不同跨数钢框架模型共24种,基于IDA分析,评估层数和跨数对结构抗倒塌性能的影响,所得结论可为相关设计提供参考依据。结论显示,耗能节点能有效地提高结构的抗倒塌性能,耗能支撑能极大地降低结构倒塌的风险,但两者适用范围不大相同。(1)在结构安全要求范围内,对于结构安全性等级要求较低的建筑,可应用耗能节点提高结构的抗震性能降低建筑倒塌风险,腹板削弱型节点适用于对延性要求更高的建筑,而对结构极限承载力有较高要求的建筑可应用翼缘板加强型节点;对于结构安全性等级要求较高的建筑,应用耗能支撑能极大地降低结构的倒塌风险。(2)在节点和构件适用范围内,耗能节点更适用于中低层且跨数不多的建筑,在高层建筑中,应用耗能支撑能显着地提高结构的抗侧向倒塌性能,且耗能节点和耗能支撑组合耗能形式可获得更佳的效果。在耗能节点和耗能支撑的设计时要注意,翼缘板加强型节点要遵循“强柱弱梁”的原则,当节点区被加强时,要适当增加柱截面面积,保证整体结构的延性性能;腹板削弱的尺度适度,保证梁截面的承载力符合设计要求,不至于削弱太多而影响结构的倒塌易损性;耗能支撑应在不影响建筑的使用功能和不造成过度钢材浪费的前提下进行设计和使用。在中高层建筑设计过程中,一方面要合理控制结构的整体刚度,优化梁柱截面的尺寸大小,另一方面可以通过布置耗能节点与耗能支撑组合耗能形式降低结构的倒塌风险。
张娟[5](2019)在《高强Q690钢焊接截面柱受火后残余应力及受力性能研究》文中进行了进一步梳理钢材因强度高、自重轻、抗震性能好等优点广泛应用于建筑结构中,随着大跨度钢结构和超高层建筑的设计和修建,高强钢材逐渐得到使用。钢材不耐火的缺点使得火灾对于建筑钢结构的危害很大,局部火灾下建筑结构中的某些构件发生严重或轻微损坏,在进行修补和加固后仍可继续使用,预测火灾后构件的剩余承载力至关重要。火灾产生的高温不仅影响钢柱截面残余应力分布情况,还因材料力学性能的降低而影响火灾后的稳定承载力,本文对高强Q690钢焊接截面柱受火后残余应力及轴压稳定性能进行试验研究及有限元分析,提出设计方法和简化计算公式,主要完成了以下几方面工作:(1)采用切条法测量了6个高强Q690钢焊接H形、箱形截面试件在常温下和600℃、800℃后的截面残余应力大小与分布,并与普通Q235钢和高强Q460钢研究结果进行对比分析。基于试验数据和国内外关于残余应力的研究,提出了两种截面形式高温后的残余应力模型,以及残余应力降低系数。(2)使用ANSYS软件模拟试件焊接及受热过程,得到焊接残余应力和高温后残余应力有限元分析结果,再与试验结果进行对比验证;分析参数受火温度、恒温时间及蠕变变形对高温下及高温后残余应力分布及大小的影响;基于参数分析结果,结合已有的关于普通Q235钢、高强Q460钢的研究成果,拟合出H形截面、箱形截面在火灾下及火灾后的残余应力降低系数计算公式。(3)对两种截面尺寸的4根高强Q690钢H形截面钢柱进行常温下和800℃高温后的轴心受压试验,研究了其破坏模式和极限承载力。(4)使用ABAQUS软件建立考虑几何初始缺陷和截面残余应力的有限元模型,将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,验证模型的准确性和可靠性;在此基础上,进行大量参数分析,研究受火温度、冷却方式、长细比和残余应力对整体稳定系数的影响,并与普通Q235钢和高强Q460钢研究结果进行对比分析。(5)得到不同受火温度、冷却方式和长细比下高强Q690钢H形截面钢柱的稳定系数之后,根据常温下和高温下的轴压构件承载力计算公式,引入受火后稳定验算参数,提出高强Q690钢柱受火后的剩余稳定承载力简化计算方法,为工程应用提供参考。
阙明阳[6](2019)在《基于不同地震波入射角的单开间农房地震动响应研究》文中研究表明我国广大农村地区房屋(简称农房)普遍是非正规设计施工的自建建筑,它是历次地震中遭受破坏最严重、数量最多、造成人员伤亡最大的工程群体。汶川大地震以来,近几年发生的玉树地震、芦山地震、鲁甸地震等农房震害尤其突显。芦山地震后,课题组多次调查发现自建临街单开间砌体房屋震害非常严重,扭转、碰撞震害特征显着。临街单开间农房作为四川村镇常见的建筑形式,其临街(公路)交通便利,具有商业、居住功能,因性价比高而广泛存在。自建农房一再被地震摧毁,造成的巨大负担往往使农民长期难以解脱,这是我国农村建筑的现状;终止农村不断重复出现的地震灾害是当今村镇建设的迫切需求。鉴于此,本论文聚焦临街单开农房扭转振动反应,主要研究内容和成果如下:(1)基于芦山地震震害调查,临街单开间砌体结构农房建造随意,质心与刚心严重偏离,是扭转震害的主要原因;同时农房毗邻修建,相邻间距小,远远不能满足满足抗震缝宽度要求,碰撞导致加剧扭转震动和结构损伤。(2)构建串联刚片砌体结构简化分析模型,形成运动微分方程,选择三线型刚度退化恢复力模型模拟砌体结构开裂和屈服过程,开发完成考虑平扭偶联砌体弹塑性分析程序DKPG,利用单开间农房振动台试验结构对比检验,验证了程序的科学合理性。(3)单开间农房横向和纵向抗侧刚度相差悬殊,进深大于开间向刚度,导致其动力响应小于开间向。初始开间、进深侧抗侧刚度的增大对减小其方向动力响应幅值约10%、50%,但刚度继续增大动力响应幅值缩窄至约1%、20%,表明进深、开间分别对于Y向、X向动力响应影响有限。进深相对开间,对结构扭转响应影响更大。进深增大到8m、10m时,转角动力响应减小幅值30%-40%;而开间增大减小幅值约10%,效果并不明显。(4)地震作用下结构开间增大,致使进深动力响应幅值约39%提升。与一方的承载力与刚度退化影响另一方向承载力和刚度退化有关。因此,在实际地震作用下提高单开间农房抗侧力弱一方可显着增强单开间农房整体的抗震性能。(5)通过转角幅度判断,进深、开间对于扭转响应大于入射角,而入射角对于扭转响应大于刚度及层数。因单开间农房仅开间或进深增大,导致抗侧构件远离刚心,增大抗扭刚度,使得结构扭转角减小,但效果有限。(6)结构竖向刚度突变区对结构动力响应影响较大。单开间农房结构“底柔上刚”不利于抗震,当单开间农房“底刚上柔”,结构动力响应幅值增加30%以内。表明单开间农房进入塑性变形时间延缓。建议单开间农房采取“底刚上柔”做法,有利于抗震。(7)当地震波入射角固定,仅结构楼层数变化,结构动力响应呈现先增大后减小。因为楼层增加,单开间农房整体抗侧刚度减弱,结构反应增大;模拟记录第三层动力反应,层数继续增大,第三层受上部楼层重力产生应力增大,其动力响应受到抑制。
周新显[7](2018)在《一种改进的性能化评估体系及SRC构件变形性能指标限值研究》文中指出基于性能的抗震理论的核心是对结构可能的震后损失进行量化评估。基于性能的抗震设计建立在性能评估的基础之上,本质是“设计→评估→优化设计→再评估”的循环过程,关键在于确定性能目标和性能评估基准。传统的结构设计方法是一种“前置”设计方法,期望通过建立在多重假设基础上的前置推导,得到满足指定性能目标的设计结果,其能力能否满足性能目标的要求值得商榷;基于性能的抗震设计方法本质上是一种“后置”评估方法,该方法不强调工程师采用何种“方法”取得设计结果,关心的是设计结果能否通过性能评估。国内外对结构性能分级的研究已经相当成熟。在构件性能化研究方面,课题组已经取得了混凝土构件变形性能指标限值的研究成果,并在高层建筑结构的超限分析中进行了系统地应用。在结构性能与构件性能的相关关系方面,目前国内外的研究尚不成熟。实践中发现SRC构件在高层建筑结构中相当常见,因国内外对SRC构件的性能化尚缺乏系统性研究,限制了混凝土构件性能化研究成果的应用。为此,本课题主要围绕结构性能与构件性能的相关关系的量化和SRC构件的性能化两个核心课题,开展以下几个方面的研究工作:(1)提出一种基于统计分布的结构抗震性能评估方法,该方法考虑构件的重要性程度或业主个性化的需求,将构件划分为关键构件、普通构件和次要构件三类,分别建立结构性能水准与三类构件损伤性能水平的量化分布关系准则。在指定的地震水平下对结构进行多次激励,利用该方法对每次地震激励下的结构损伤情况进行评估,获得结构性能的统计分布规律,进一步取得结构抗震性能的概率评估结果。(2)将SRC构件的破坏性能划分为“完好”(C-1)、“轻微损坏”(C-2)、“轻中等破坏”(C-3)、“中等破坏”(C-4)、“比较严重破坏”(C-5)、“严重破坏”(C-6)、“失效”(C-7)共七个目标性能水平,并提出了与之对应的6个目标性能水平限值,包括“完好”限值(PYield)、“轻微损坏”限值(PLevel1)、“轻中等破坏”限值(PLimited)、“中等破坏”限值(PLevel2)、“比较严重破坏”限值(PLevel3)、“严重破坏”限值(PUltimate),其中PLimited =(PLevel1+PLvel2)/2。在系统分析的基础上,给出了不同性能水平对应的构件宏观破坏特征及其材料应变限值,选择位移角作为变形性能指标,基于材料应变损伤理论提出了 SRC构件性能指标量化准则。(3)基于ABAQUS开发SRC构件变形性能指标限值分析程序包:1)塑性损伤本构模型参数生成程序CreatMaterial.exe、2)前处理程序CreatINP.exe、3)后处理程序PostABAQUS.exe,其中,后处理程序嵌入了上述(2)的SRC构件性能指标量化准则,实现了对SRC构件变形性能指标限值计算分析的自动化处理。(4)通过试验验证,证明了仿真分析方法的可靠性和适用性。利用仿真试验原理,在ABAQUS平台上进行加载试验,共创建了 3840个SRC梁构件、4860个工字型配钢和6246个十字型配钢的SRC柱试件,对仿真试验结果进行了系统的参数分析研究。(5)通过对加载过程中截面变形分布特征图的研究,发现不同破坏类型的试件截面间位移角分布表现出明显不同的规律。这是因为截面转角变形具有沿构件长度方向逐渐累积的特征,而截面间剪切位移角变形则不具备这种性质。选择截面间剪切变形组分所占的比例作为指标,提出了判断构件破坏类型的新方法。(6)在破坏类型分析的基础上,利用弯剪比和名义剪应力水平两个参数,分别针对SRC梁、工字型钢SRC柱和十字型钢SRC柱,提出了相应的破坏类型判断准则。结合参数分析结果发现,构件的破坏类型是造成塑性变形性能点随各参数分段线性分布的主要原因,这一发现为通过逐步线性回归分析获得构件塑性变形性能指标限值的计算公式提供了依据。(7)针对弯曲型破坏、弯剪型破坏和剪切型破坏三种不同的破坏类型,利用线性回归分析方法和逐步筛选回归策略,建立了 SRC梁、工字型钢SRC柱和十字型钢SRC柱的变形性能指标限值回归公式,并通过已有试验验证了仿真分析结果的可靠性。该研究成果为基于性能的抗震评估在含有SRC构件的结构中的应用提供了依据。
钱慧青[8](2018)在《内置轻型钢框架加固地震遗址建筑抗倒塌性能研究》文中进行了进一步梳理地震后留存下来的遗址建筑具有重大的科学和社会价值,对地震遗址加以保护具有十分重要的意义。本课题以08年汶川地震后的北川老县城遗址现状为背景,通过大量调研工作,指出现存遗址加固保护问题及不足之处,基于地震遗址灾害特征及遗址保护加固原则,通过加固方法比选分析提出了内置轻型钢框架加固方法。为了证明该方案的适用性,以曲山小学遗址加固为研究对象,在地震响应模拟分析的基础上对遗址震损程度进行了评估,掌握了遗址结构基本受力状态,进行了加固方案设计研究,并对方案的加固效果进行验证,主要研究成果如下:(1)通过实地调研,客观地展示了北川县地震遗址典型的房屋倒塌灾害现象及其保护现状,对北川遗址各类建筑结构进行了震害特点分析,总结了目前地震遗址保护不足及加固中亟待进行的研究工作,便于遗址建筑长久有效地保存。(2)地震遗址建筑属于特殊性群体建筑,对其进行加固不同于一般缺陷性房屋抗震加固,必须遵循文物保护的基本原则,内置轻型钢框架加固方案既能很好地保留遗址风貌,又符合遗址保护的基本原则,适于地震遗址建筑的加固保护,可为今后类似工程提供借鉴意义。(3)工程实践证明,数值模拟方法是一种快速经济地获取结构内、外部震损程度的方法,遗址虽然破坏严重,但加固前若不考虑遗址自身的承载能力,便会造成不切实际地加固,为了掌握遗址震后基本受力状态,采用ANSYS软件建立原结构模型进行震害模拟分析,对遗址结构震损程度进行分析,探讨性评估了其残余承载能力,为后续针对性加固方案的实施提供基础。(4)基于以上研究内容,结合震后遗址建筑内部实际破坏情况,进行加固方案设计研究,保证内置钢框架既能承受遗址结构静力荷载作用,又可抵抗一般地震作用。针对加固效果的验证,以教学楼遗址后勤办公室内置钢框架为研究对象,以Midas/civil为分析平台,对内置钢框架结构的承载能力及常遇地震作用下的抗倒塌能力进行了计算分析,并在此基础上提出了结构优化设计方法。
周艳春[9](2017)在《高层钢结构节点试件的疲劳性能试验与分析研究》文中研究指明焊接连接是钢结构最主要的连接方式,焊接钢结构凭借其自身优势不仅广泛应用于工业、航空航天、桥梁等领域,而且在高层建筑中的应用也越来越广泛。但是需要注意的是,焊接施工过程中往往会引入诸如气孔、咬边、残余应力等焊接缺陷,这些缺陷将直接影响构件的受力性能,导致构件强度、变形及稳定性能下降。在强震作用下,高层钢结构梁柱焊接节点处的焊缝极易发生脆性断裂,成为整体结构的薄弱部位,导致梁柱焊接节点的破坏甚至于整个结构的倒塌,因此必须重视梁柱焊接节点的疲劳性能研究。本文围绕高层钢结构梁柱焊接节点的焊缝疲劳劣化机理与疲劳寿命预测这一主题,通过试验、数值模拟和分析等研究工作,取得了以下主要成果:在阐述了疲劳的定义、破坏机理及特点的基础上,总结了该研究领域的历史、现状及未来发展趋势,详细分析了影响疲劳强度的主要因素及应对措施、常用的疲劳寿命评估方法的优缺点及适用性等内容。针对焊缝低周疲劳性能,通过一系列标准试件的轴向等幅低周疲劳试验,系统研究了焊缝低周疲劳特性,得到了焊缝的循环应力—应变曲线、滞回曲线及断口特征等性能参数,揭示了焊缝在循环加载过程中应力一应变变化规律,整个过程连续、稳定,随着加载位移的增大循环硬化率由1.1降至0.7;在疲劳试验和有限元模拟的基础上拟合Manson-Coffin公式建立了优化应变幅—寿命公式。针对强震作用下某高层钢框架结构的弹塑性响应,进行了 SAP2000有限元分析。该结构振型周期比为0.61,且X、Y方向最大层间弹塑性位移角分别为1/110和1/125均小于规范限值1/50,结构强度、刚度和稳定性符合要求;结构塑性铰大多出现在梁端且处于LS状态。结合结构的层间弹塑性位移角和结构损伤情况,选取了易于发生低周疲劳破坏的梁柱焊接边节点和中间节点,分析了梁柱焊接节点破坏形式,并提出了提高梁柱焊接节点疲劳性能的相应措施。针对梁柱焊接节点的低周疲劳寿命预测,对选取的梁柱焊接薄弱节点进行ANSYS有限元分析,分析表明,其破坏形式与实际地震作用下的高层钢结构梁柱焊接节点疲劳破坏性能基本一致,在分析节点应力云图及应变云图的基础上,结合稳态局部应力应变法和优化的疲劳寿命预测公式,对梁柱焊接节点的低周疲劳寿命进行评估。本文的研究工作和成果可为高层钢结构梁柱焊接节点的焊缝疲劳劣化研究和低周疲劳寿命评估提供借鉴与参考。
赵腾飞[10](2017)在《装配整体式剪力墙模型结构抗震性能试验研究》文中进行了进一步梳理随着“住宅产业化”的发展,装配式结构受到国家的大力提倡和行业的青睐,在建筑领域已逐步得到推广应用。为掌握地震作用下装配整体式剪力墙结构的整体响应行为和抗震性能,本文以装配整体式剪力墙模型结构的振动台试验为基础,对装配整体式剪力墙结构进行了弹塑性时程计算和地震反应分析。通过有限元分析结果与试验结果对比,对装配整体式剪力墙结构在高烈度区的抗震性能进行了研究。(1)根据现阶段装配整体式剪力墙结构施工工艺中预制墙板的连接工艺,创新性地提出预制墙板原位制作的建造工艺。建造了一个12层的缩尺比为1:5的装配整体式剪力墙模型结构,对装配整体式剪力墙结构进行振动台试验,研究了模型结构的动力特性、加速度放大系数、楼层最大层间位移角以及楼层剪力等动力响应,并记录模型结构裂缝发展和破坏现象。(2)基于装配整体式剪力墙模型结构进行模拟地震的振动台试验。根据相似关系,选用微粒混凝土作为模型结构主材,通过材性试验确定微粒混凝土的弹性模量、抗压强度以及应力-应变曲线。(3)采用ABAQUS有限元软件,建立了装配整体式剪力墙试验模型结构的计算模型,对结构进行动力特性分析,并与试验中模型结构所获动力特性参数对比,验证文中有限元建模的合理性、可靠性。(4)采用ABAQUS有限元软件对装配整体式剪力墙模型结构进行抗震性能分析,并与振动台试验结果进行对比,分析了结构的位移响应、层间位移角响应、加速度响应和基底剪力响应,研究装配整体式剪力墙模型结构在高烈度区的整体响应行为和抗震性能;对在不同地震设防水平下试验结构的损伤部位、损伤发展和损伤状况进行了分析,找到装配整体式剪力墙模型结构的薄弱层。提出采取提高混凝土强度、增大截面尺寸增加结构薄弱层的抗侧刚度和加强预制墙板与楼板的连接,增强其整体性等措施。
二、建筑钢结构在强震作用下的局部损伤及其修复加固的研究(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、建筑钢结构在强震作用下的局部损伤及其修复加固的研究(论文提纲范文)
(1)钢框架梁柱节点外肋环板负载加固研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 刚性梁柱节点常用加固方法 |
1.2.2 钢框架刚性梁柱节点加固研究 |
1.2.3 负载条件下钢结构加固研究 |
1.3 研究内容和方法 |
第2章 梁柱刚接节点的有限元分析 |
2.1 各国标准中节点域设计方法 |
2.1.1 各国标准中节点域性能的对比 |
2.1.2 节点域剪切面积的对比分析 |
2.1.3 节点域屈服承载力及极限承载力对比分析 |
2.1.4 柱轴力对节点域极限承载力的影响 |
2.2 负载加固的有限元模拟 |
2.2.1 有限元建模过程 |
2.2.2 有限元分析和试验结果的对比 |
2.3 本章小结 |
第3章 钢框架梁柱节点外肋环板负载加固的有限元分析 |
3.1 引言 |
3.1.1 不考虑焊接热影响的有限元分析方法 |
3.1.2 节点概况 |
3.2 节点试件设计 |
3.2.1 设计依据 |
3.2.2 梁柱节点加载的计算分析 |
3.3 节点有限元模型 |
3.3.1 节点的构成 |
3.3.2 材料本构关系 |
3.3.3 单元选取 |
3.3.4 模型建立与单元划分 |
3.3.5 边界条件与加载过程 |
3.3.6 加载方案 |
3.4 梁柱节点外肋环板负载加固的单调加载分析 |
3.5 梁柱节点外肋环板负载加固的循环加载分析 |
3.5.1 循环荷载下节点域的滞回曲线 |
3.5.2 循环荷载下节点域的承载力 |
3.5.3 循环荷载下节点域的等效刚度 |
3.6 本章小结 |
第4章 钢框架梁柱节点外肋环板负载加固的参数分析 |
4.1 外肋环板布置方式参数分析 |
4.1.1 单调荷载下节点的屈服荷载和屈服位移 |
4.1.2 循环荷载下节点域的滞回曲线 |
4.1.3 循环荷载下节点域的承载力 |
4.1.4 循环荷载下节点域的等效刚度 |
4.2 柱轴力影响参数分析 |
4.2.1 单调荷载下节点的屈服荷载和屈服位移 |
4.2.2 循环荷载下节点域的滞回曲线 |
4.2.3 循环荷载下节点域的承载力 |
4.2.4 循环荷载下节点域的等效刚度 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(2)新型三角形截面高效耗能支撑抗震性能研究及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 防屈曲耗能支撑的发展 |
1.2.1 混凝土约束型防屈曲支撑发展 |
1.2.2 全钢型防屈曲支撑发展 |
1.2.3 装配式防屈曲耗能支撑发展 |
1.3 防屈曲耗能支撑目前存在的问题及剪切耗能支撑的提出 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 新型三角形截面高效耗能支撑理论分析 |
2.1 新型三角形截面高效耗能支撑构造与特点 |
2.1.1 新型三角形截面高效耗能支撑构造 |
2.1.2 设计思想及特点 |
2.1.3 工作原理 |
2.1.4 支撑与结构连接方式 |
2.2 新型三角形截面高效耗能支撑耗能连梁形状探讨 |
2.2.1 新型三角形截面高效耗能支撑力学模型 |
2.2.2 延性的定义 |
2.2.3 变截面梁的优点 |
2.2.4 应力分布的优化 |
2.3 核心耗能钢板刚度的计算 |
2.3.1 内、外肢剪切变形 |
2.3.2 耗能连梁剪切变形及弯曲变形 |
2.4 新型三角形截面高效耗能支撑承载力的计算 |
2.4.1 屈服承载力 |
2.4.2 极限承载力 |
2.4.3 材料强化对承载力的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 新型三角形截面高效耗能支撑有限元模型的建立及屈曲分析 |
3.1 有限元模型的组成部件 |
3.2 材料本构模型 |
3.3 初始缺陷及分析步设置 |
3.4 相互作用及接触定义 |
3.5 边界条件的施加 |
3.6 滞回分析的加载制度 |
3.7 单元类型 |
3.8 关键部位网格划分 |
3.9 新型三角形截面高效耗能支撑屈曲分析 |
3.9.1 新型三角形截面高效耗能支撑有限元模型长细比的选取 |
3.9.2 新型三角形截面高效耗能支撑屈曲承载力与极限承载力对比 |
3.10 本章小结 |
第四章 新型三角形截面高效耗能支撑的参数分析 |
4.1 几何尺寸参数筛选与变换 |
4.1.1 核心耗能钢板刚度公式中参数的筛选与变换 |
4.1.2 支撑承载力公式中参数的筛选与变换 |
4.2 静力分析中性能指标的选取 |
4.2.1 承载能力 |
4.2.2 变形情况、塑性区域分布以及应力分布 |
4.2.3 屈服位移和极限位移 |
4.3 滞回分析中性能指标的选取 |
4.3.1 抗拉强度调整系数 |
4.3.2 拉压不均匀系数 |
4.3.3 总耗能、等效黏滞阻尼比和耗能系数 |
4.4 削弱比对新型三角形截面高效耗能支撑性能的影响 |
4.4.1 静力性能分析 |
4.4.2 滞回性能分析 |
4.5 高宽比对新型三角形截面高效耗能支撑性能的影响 |
4.5.1 静力性能分析 |
4.5.2 滞回性能分析 |
4.6 开孔长度比对新型三角形截面高效耗能支撑性能的影响 |
4.6.1 静力性能分析 |
4.6.2 滞回性能分析 |
4.7 宽厚比新型三角形截面高效耗能支撑性能的影响 |
4.7.1 静力性能分析 |
4.7.2 滞回性能分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 新型三角形截面高效耗能支撑加固既有框架的抗震性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 算例基本信息 |
5.2.1 连接单元选取 |
5.2.2 工程概况 |
5.3 原结构校核 |
5.3.1 加固前结构构件承载力校核 |
5.3.2 加固前结构周期信息 |
5.3.3 加固前结构多遇地震下层间位移角分析 |
5.4 结构加固方案及反应谱法分析 |
5.4.1 结构加固方案 |
5.4.2 加固后模型反应谱法分析 |
5.5 加固后结构时程分析 |
5.5.1 时程分析的设置 |
5.5.2 多遇地震(70gal)下时程分析 |
5.5.3 罕遇地震(400gal)下时程分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得研究成果及获奖情况 |
致谢 |
(3)带屈曲约束支撑的不规则混凝土框架结构的抗震性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 不规则结构的判断标准 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 国内外对不规则结构的研究现状 |
1.3.2 国内外对屈曲约束支撑的研究现状 |
1.3.3 屈曲约束支撑在结构中的应用 |
1.4 屈曲约束支撑-框架结构的设计方法 |
1.5 现有研究的局限性 |
1.6 本文研究的主要内容 |
2 屈曲约束支撑的特性及地震分析方法 |
2.1 屈曲约束支撑的组成 |
2.2 屈曲约束支撑芯材设计及承载力计算 |
2.2.1 屈曲约束支撑的影响因素 |
2.2.2 支撑芯材的设计 |
2.2.3 屈曲约束支撑承载力计算 |
2.3 屈曲约束支撑的刚度计算 |
2.4 屈曲约束支撑与主体结构的连接 |
2.5 屈曲约束支撑在Midas/Gen中实现 |
2.6 本工程用到的地震分析方法 |
2.6.1 振型分解反应谱法 |
2.6.2 时程分析法 |
2.7 本章小结 |
3 屈曲约束支撑-框架结构的减震原理 |
3.1 屈曲约束支撑-框架结构的减震原理 |
3.1.1 弹性阶段屈曲约束支撑的附加有效阻尼比计算 |
3.1.2 弹塑性阶段屈曲约束支撑的附加有效阻尼比计算 |
3.1.3 屈曲约束支撑附加有效阻尼比的影响因素 |
3.1.4 多自由度体系的附加有效阻尼比计算 |
3.2 本章小结 |
4 屈曲约束支撑-框架结构设计方法的研究 |
4.1 基于抗侧刚度比的设计方法 |
4.2 工程概况 |
4.2.1 不规则结构主要分析指标 |
4.2.2 原结构振型分解反应谱法分析 |
4.2.3 原结构时程分析法计算 |
4.3 支撑布置方式对结构抗震性能的影响 |
4.4 支撑布置位置对结构抗震性能的影响 |
4.5 多遇地震作用下不同抗侧刚度比对结构抗震性能的影响 |
4.6 罕遇地震作用下不同抗侧刚度比对结构抗震性能的影响 |
4.7 本章小结 |
5 屈曲约束支撑-混凝土框架工程应用分析 |
5.1 工程概况 |
5.2 多遇地震作用下结构的地震响应 |
5.2.1 多遇地震作用下原结构的地震响应 |
5.2.2 多遇地震作用下屈曲约束支撑-框架结构的地震响应 |
5.3 罕遇地震作用下结构的地震响应 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)基于节点与耗能支撑组合耗能的钢框架抗侧向倒塌分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 钢框架新型耗能梁柱节点的构造形式 |
1.2.1 削弱型耗能节点 |
1.2.2 加强型耗能节点 |
1.3 防屈曲支撑的构造形式 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 耗能节点 |
1.4.2 防屈曲约束支撑的国内外研究现状 |
1.4.3 抗地震倒塌国内外研究现状 |
1.5 本文的研究目的、内容和方法 |
第二章 抗地震倒塌的准则和分析方法研究 |
2.1 概述 |
2.2 地震倒塌破坏准则研究 |
2.3 增量动力分析(IDA) |
2.3.1 IDA方法的基本原理 |
2.3.2 动力弹塑性分析 |
2.3.3 整体钢框架的设计 |
2.3.4 地震波的选取 |
2.3.5 地震动强度指标的确定 |
2.3.6 地震波的调幅原则 |
2.3.7 倒塌极限状态的确定 |
2.3.8 多条IDA曲线的汇总统计 |
2.4 本章小结 |
第三章 耗能节点和耗能支撑的设计及有限元建模 |
3.1 概述 |
3.2 耗能节点的设计 |
3.2.1 翼缘板加强型节点的设计 |
3.2.2 腹板开圆孔削弱型节点设计 |
3.3 多尺度有限元建模 |
3.3.1 单元类型的选取 |
3.3.2 界面的连接和网格的划分 |
3.3.3 材料属性 |
3.3.4 节点多尺度有限元建模模型验证 |
3.4 有限元结果分析 |
3.4.1 三种节点的滞回性能分析 |
3.4.2 三种节点的延性性能分析 |
3.4.3 三种节点的刚度退化性能分析 |
3.5 防屈曲支撑的设计 |
3.5.1 防屈曲支撑的布置原则 |
3.5.2 防屈曲支撑参数设计 |
3.5.3 防屈曲支撑的等效刚度 |
3.5.4 防屈曲支撑等效截面计算 |
3.5.5 防屈曲支撑的承载力 |
3.6 防屈曲支撑的有限元建模 |
3.6.1 防屈曲支撑材料属性定义 |
3.6.2 精细化单元等效成桁架单元 |
3.6.3 防屈曲支撑在有限元中的简化模型 |
3.6.4 桁架单元在整体结构中本构关系的定义 |
3.6.5 有限元对比试验分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 不同组合耗能的钢框架抗震能力分析 |
4.1 概述 |
4.2 整体钢框架的有限元模型动力弹塑性分析验证 |
4.2.1 模态分析对比 |
4.2.2 位移响应对比 |
4.2.3 基底剪力对比 |
4.2.4 结果分析 |
4.3 不同节点形式的钢框架抗震性能分析 |
4.3.1 Pushover方法原理介绍 |
4.3.2 三种不同节点形式的钢框架pushover算例分析 |
4.3.3 三种不同节点形式钢框架的非线性动力分析 |
4.4 不同抗侧刚度比的BRBSF抗震性能分析 |
4.4.1 基于普通节点的耗能支撑钢框架模型 |
4.4.2 非线性动力分析 |
4.5 不同组合耗能形式钢框架抗震性能对比分析 |
4.5.1 最大基底剪力 |
4.5.2 顶点位移 |
4.5.3 层间位移角 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同组合耗能的钢框架抗倒塌分析 |
5.1 概述 |
5.2 单条地震动下钢框架的IDA分析 |
5.3 多条地震动下不同组合耗能钢框架的IDA分析 |
5.3.1 不同组合耗能钢框架的模态分析 |
5.3.2 IDA抗倒塌分析一般步骤 |
5.3.3 不同组合耗能钢框架的IDA曲线 |
5.3.4 多条IDA曲线的汇总统计分析 |
5.4 钢框架抗侧向倒塌的地震易损性评估 |
5.4.1 地震易损性的基本原理 |
5.4.2 地震易损性曲线的数学模型 |
5.4.3 倒塌易损性分析一般步骤 |
5.4.4 倒塌易损性曲线 |
5.5 钢框架的倒塌裕度比分析 |
5.5.1 抗倒塌储备系数(CMR)原理 |
5.5.2 6种不同组合耗能钢框架的CMR分析 |
5.6 钢框架抗侧向增量倒塌的地震风险性评估 |
5.6.1 场地的地震危险性概率模型的建立 |
5.6.2 结构地震侧向增量倒塌的地震风险性评估 |
5.7 不同层数和跨数变化的影响 |
5.7.1 不同层数变化下A、C、D模型的分析 |
5.7.2 不同跨数变化下E、F、G模型的分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
附录 |
(5)高强Q690钢焊接截面柱受火后残余应力及受力性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 高强钢焊接截面柱残余应力研究 |
1.2.1 残余应力测量技术的发展 |
1.2.2 常温下高强钢残余应力研究 |
1.2.3 高温下及高温后残余应力研究现状 |
1.3 高强钢结构受火性能研究 |
1.3.1 高强钢高温下及高温后力学性能研究 |
1.3.2 钢柱受火后受力性能研究 |
1.4 课题研究目标及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
2 高强度Q690 钢焊接截面高温后残余应力试验 |
2.1 材料力学性能 |
2.1.1 常温力学性能 |
2.1.2 高温后力学性能 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验装置与试验方法 |
2.2.3 试验过程 |
2.3 试验结果 |
2.3.1 温度测量结果 |
2.3.2 残余应力修正值 |
2.3.3 残余应力结果 |
2.4 与普通Q235 钢、高强Q460 钢截面残余应力的对比 |
2.5 高温后残余应力分布模型 |
2.5.1 Q690 钢焊接截面常温下残余应力分布模型 |
2.5.2 Q690 钢焊接截面高温后残余应力分布模型 |
2.5.3 模型与试验结果对比 |
2.6 本章小结 |
3 高强Q690 钢柱受火后受力性能试验 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 试验装置与试验方法 |
3.1.3 试件初始缺陷测量 |
3.1.4 试验过程 |
3.2 试验结果及分析 |
3.2.1 试验现象 |
3.2.2 温度测量结果 |
3.2.3 荷载-挠度曲线 |
3.2.4 荷载-轴向位移曲线 |
3.2.5 荷载-应变曲线 |
3.2.6 荷载-转角曲线 |
3.2.7 试验结果与规范对比 |
3.3 本章小结 |
4 高强Q690 钢焊接截面受火后残余应力有限元分析 |
4.1 有限元分析理论 |
4.1.1 焊接分析理论 |
4.1.2 受热分析理论 |
4.2 材料属性参数 |
4.2.1 物理参数 |
4.2.2 力学参数 |
4.3 焊接分析 |
4.3.1 单元类型和网格划分 |
4.3.2 温度场分析 |
4.3.3 焊接应力场分析 |
4.4 受热分析 |
4.5 有限元分析结果 |
4.5.1 H形截面 |
4.5.2 箱形截面 |
4.6 参数分析 |
4.6.1 受火温度 |
4.6.2 恒温时间 |
4.6.3 蠕变 |
4.7 高温下及高温后残余应力降低系数 |
4.7.1 高强Q690 钢截面残余应力降低系数 |
4.7.2 残余应力降低系数计算公式 |
4.8 本章小结 |
5 高强Q690 钢柱受火后受力性能有限元分析 |
5.1 屈曲分析理论 |
5.1.1 弹性屈曲 |
5.1.2 弹塑性屈曲 |
5.2 有限元模型 |
5.2.1 本构关系 |
5.2.2 单元类型和网格划分 |
5.2.3 边界条件 |
5.2.4 初始条件 |
5.2.5 分析步骤 |
5.2.6 模型验证 |
5.3 参数分析 |
5.3.1 受火温度 |
5.3.2 冷却方式 |
5.3.3 长细比 |
5.3.4 残余应力 |
5.4 与普通Q235 钢柱和高强Q460 钢柱的对比 |
5.5 本章小结 |
6 高强Q690 钢柱火灾后剩余承载力简化计算方法 |
6.1 钢柱高温下轴心受压承载力计算方法 |
6.2 高强Q690 钢柱火灾后剩余承载力简化计算方法 |
6.3 算例 |
6.4 本章小结 |
7 研究结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
C 作者在攻读硕士学位期间参加的学术会议 |
D 学位论文数据集 |
致谢 |
(6)基于不同地震波入射角的单开间农房地震动响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与研究目的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 村镇砌体结构震害调查 |
1.2.2 地震波入射角影响研究 |
1.2.3 村镇砌体结构数值模拟 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本文研究方法和技术路线 |
第二章 芦山地震单开间砌体结构房屋扭转震害分析 |
2.1 单开砌体结构房屋建造习惯 |
2.1.1 平面布局 |
2.1.2 结构布置 |
2.1.3 构造措施 |
2.2 单开间农房扭转震害特征 |
2.3 本章小结 |
第三章 地震作用下单开间农房弹塑性时程分析方法 |
3.1 结构分析模型 |
3.1.1 串联多质点模型 |
3.1.2 杆系模型 |
3.1.3 串联刚片模型 |
3.2 恢复力模型及处理 |
3.2.1 双线型模型 |
3.2.2 退化双线型 |
3.2.3 退化三线型 |
3.2.4 拐点处理 |
3.3 动力方程的建立 |
3.4 地震波的选择与处理 |
3.4.1 地震波的选择 |
3.4.2 地震波的调整 |
3.5 求解算法 |
3.5.1 Newmark-β法 |
3.5.2 Wilson-θ法 |
3.5.3 中心差分法 |
3.5.4 线性加速度法 |
3.6 本章小结 |
第四章 考虑平扭偶联砌体弹塑性分析程序编制 |
4.1 结构计算参数 |
4.1.1 砖墙恢复力模型特征参数计算 |
4.1.2 刚度的计算 |
4.2 程序的编制 |
4.2.1 Matlab语言 |
4.2.2 程序的编制 |
4.2.3 程序简要说明 |
4.3 实例分析 |
4.3.1 原型房屋工程概况 |
4.3.2 振动台试验模型参数 |
4.3.3 地震波的选择 |
4.3.4 弹塑性程序模拟参数 |
4.3.5 振动台与程序结果对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 单开间农房扭转振动反应分析 |
5.1 实例选取 |
5.2 地震波选择 |
5.3 结构动力响应影响因素分析 |
5.3.1 结构进深 |
5.3.2 结构开间 |
5.3.3 结构刚度 |
5.3.4 结构层数 |
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 |
附录 |
作者简历 |
(7)一种改进的性能化评估体系及SRC构件变形性能指标限值研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国际上基于性能的抗震理论研究历史和现状 |
1.3 我国基于性能的抗震思想发展、现状及紧迫性 |
1.4 基于性能的SRC构件抗震性能研究现状和面临的问题 |
1.4.1 型钢与混凝土的粘结强度问题 |
1.4.2 剪切粘结破坏 |
1.4.3 型钢混凝土梁 |
1.4.4 型钢混凝土柱 |
1.5 本课题的主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第2章 基于性能的抗震理论 |
2.1 引言 |
2.2 建筑结构性能化的“三层次”理论 |
2.3 基于性能的抗震设计流程 |
2.3.1 传统的抗震设计过程 |
2.3.2 基于性能的抗震设计过程 |
2.4 典型的基于性能抗震评估方法 |
2.4.1 ASCE41方法 |
2.4.2 FEMAP58方法 |
2.4.3 ASCE 41方法和FEMAP58方法的评价 |
2.5 基于性能的抗震设计对试验数据库的需求 |
2.6 本章小结 |
第3章 一种改进的性能化目标体系 |
3.1 引言 |
3.2 一种改进的性能化目标体系的提出 |
3.3 构件性能化 |
3.3.1 力控制型构件和变形控制型构件 |
3.3.2 构件变形性能水平和承载力性能水平 |
3.4 基于统计分布的构件损伤性能水平与结构性能水准关系 |
3.5 案例分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 SRC构件的性能化 |
4.1 引言 |
4.2 ASCE 41构件性能量化方法 |
4.3 Priestley构件性能量化方法 |
4.3.1 截面极限状态 |
4.3.2 结构极限状态 |
4.3.3 Priestley建议的构件性能点确定方法 |
4.4 Eurocode 8构件性能量化方法 |
4.4.1 RC构件极限状态指标限值 |
4.4.2 钢结构构件(包括SRC组合构件)极限状态指标限值 |
4.5 戚永乐博士提出的构件性能量化方法 |
4.6 本课题SRC构件性能量化准则 |
4.6.1 基本模型 |
4.6.2 基于应变极限的构件性能量化准则 |
4.6.3 构件性能量化原则的补充约束 |
4.6.4 关于材料应变极限的讨论 |
4.6.5 剪切粘结型破坏的SRC构件性能量化的二次讨论 |
4.6.6 SRC构件性能量化指标 |
4.7 性能指标量化分析程序开发 |
4.8 本章小结 |
第5章 SRC构件的非线性有限元分析及前后处理程序开发 |
5.1 引言 |
5.2 SRC构件的有限元分析 |
5.2.1 钢材本构 |
5.2.2 混凝土本构 |
5.2.3 混凝土塑性损伤本构模型实用参数 |
5.3 SRC构件的数值仿真分析验证 |
5.3.1 试验源 |
5.3.2 单元类型讨论 |
5.3.3 仿真分析可靠性验证 |
5.4 参数建模方法及前处理程序CreatINP.exe程序开发 |
5.5 后处理程序PostABAQUS.exe开发 |
5.6 本章小结 |
第6章 SRC梁变形性能指标限值研究 |
6.1 引言 |
6.2 SRC梁数值仿真试验设计 |
6.2.1 影响因素 |
6.2.2 试验设计 |
6.3 单参数影响分析 |
6.3.1 剪跨比 |
6.3.2 综合配钢率 |
6.3.3 腹板配钢率 |
6.3.4 配箍特征值 |
6.3.5 等效综合受拉配筋(钢)率 |
6.3.6 等效综合受压配筋(钢)率 |
6.3.7 拉压配筋(钢)差特征值 |
6.4 破坏类型分析 |
6.4.1 SRC梁截面加载变形特征图 |
6.4.2 试件破坏类型判断准则 |
6.4.3 实用破坏类型判断准则 |
6.5 变形性能分析 |
6.5.1 工程适用性分析 |
6.5.2 SRC梁变形性能指标限值回归分析 |
6.6 应用举例及性能公式验证 |
6.7 本章小结 |
第7章 SRC柱变形性能指标限值研究 |
7.1 引言 |
7.2 SRC柱数值仿真试验设计 |
7.2.1 影响因素 |
7.2.2 轴压力代表值 |
7.2.3 试验设计 |
7.3 单参数影响分析 |
7.3.1 配钢形式及抗剪(腹板)配钢率的影响 |
7.3.2 剪跨比 |
7.3.3 轴压力系数设计值 |
7.3.4 配箍特征值 |
7.3.5 等效翼缘配钢率 |
7.3.6 单侧纵筋配筋率 |
7.4 破坏类型分析 |
7.4.1 SRC柱截面加载变形特征图 |
7.4.2 试件破坏类型判断准则 |
7.4.3 实用破坏类型判断准则 |
7.5 变形性能分析 |
7.5.1 工程适用性分析 |
7.5.2 工字型钢SRC柱变形性能指标限值 |
7.5.3 十字型钢SRC柱变形性能指标限值 |
7.5.4 归纳总结 |
7.5.5 补充说明 |
7.6 应用举例及性能公式验证 |
7.7 本章小结 |
第8章 结论和展望 |
8.1 本课题主要研究成果及结论 |
8.2 后续研究方向和展望 |
参考文献 |
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
答辩委员会对论文的评定意见 |
(8)内置轻型钢框架加固地震遗址建筑抗倒塌性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 地震遗址保护的意义 |
1.1.2 国内外部分地震遗址展示 |
1.1.3 北川遗址加固保护现状及存在的问题 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 国内外地震遗址加固保护相关研究现状 |
1.2.2 加固理论及结构震损程度分析方法研究现状 |
1.2.3 钢框架加固应用部分研究现状 |
1.3 本文主要研究工作 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 论文研究方法和技术路线 |
2 北川遗址震害现状调查及加固方法比选分析 |
2.1 北川县遗址建筑震害调查及分析 |
2.1.1 北川遗址建筑总体概况 |
2.1.2 各结构类型遗址震害现状分析 |
2.2 地震遗址建筑加固特点分析 |
2.2.1 地震遗址建筑加固原则 |
2.2.2 地震遗址加固目标及难点 |
2.3 遗址建筑加固方法比选分析 |
2.3.1 遗址加固与一般加固的区别 |
2.3.2 加固方法比选 |
2.4 内置钢框架加固工程实例 |
2.5 本章小结 |
3 曲山小学遗址建筑结构地震响应模拟研究 |
3.1 工程概况 |
3.2 遗址原结构地震响应分析 |
3.2.1 ANSYS建立有限元模型 |
3.2.2 模型参数设置 |
3.3 计算结果分析与对比 |
3.3.1 应力等值线分析 |
3.3.2 教学楼遗址整体受力分析 |
3.3.3 遗址内部应力状态详细分析 |
3.4 遗址结构震损程度分析 |
3.4.1 砌体构件危险性鉴定 |
3.4.2 残余承载能力评估 |
3.5 本章小结 |
4 内置钢框架加固地震遗址设计方案研究 |
4.1 钢框架加固地震遗址平面布置 |
4.2 地震遗址建筑加固荷载计算 |
4.3 内置钢框架结构设计方案研究 |
4.3.1 加固构件参数设置 |
4.3.2 加固结构连接构造设计 |
4.3.3 结构布置原则 |
4.4 本章小结 |
5 内置钢框架加固抗倒塌能力分析 |
5.1 结构相似性工作原理 |
5.2 模型建立及其有效性验证 |
5.2.1 模型建立及基本假设 |
5.2.2 振动特性分析 |
5.2.3 地震波数据输入 |
5.3 内置钢框架加固抗倒塌能力分析 |
5.3.1 钢框架加固承载能力分析 |
5.3.2 钢框架地震时程分析 |
5.4 加固结构优化设计研究 |
5.4.1 柱间设置竖向拉结作用影响分析 |
5.4.2 承载能力分析及振动特性对比 |
5.4.3 地震时程分析 |
5.5 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
致谢 |
(9)高层钢结构节点试件的疲劳性能试验与分析研究(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 疲劳问题简述 |
1.2.1 疲劳基本特性 |
1.2.2 疲劳破坏机理及显着特征 |
1.2.3 影响疲劳强度的主要因素 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 疲劳问题研究现状 |
1.3.2 焊接钢结构疲劳性能的研究现状 |
1.3.3 疲劳寿命评估方法研究现状 |
1.4 提高焊接钢结构疲劳性能的常用措施 |
1.5 本文主要研究内容与技术路线 |
1.5.1 本文主要研究内容 |
1.5.2 本文研究技术路线 |
第二章 标准试件轴向等幅低周疲劳性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试件制备 |
2.3 试验加载方案 |
2.3.1 加载控制方式 |
2.3.2 失效标准 |
2.3.3 试验设备及加载方案 |
2.4 试验结果与分析 |
2.4.1 低周疲劳寿命及作动力循环曲线 |
2.4.2 应变幅极值循环曲线 |
2.4.3 循环应力——应变响应特征 |
2.4.4 应力——应变滞回曲线 |
2.4.5 断口宏观特征 |
2.5 本章小结 |
第三章 Q345钢标准试件焊缝低周疲劳寿命评估 |
3.1 引言 |
3.2 应变幅——寿命曲线 |
3.3 标准试件的初始应变幅——寿命公式 |
3.4 Q345钢标准试件有限元分析 |
3.4.1 标准试件有限元模型 |
3.4.2 标准试件有限元分析 |
3.4.3 标准试件的优化应变幅——寿命公式 |
3.5 本章小结 |
第四章 高层钢结构的地震弹塑性响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 结构模型的建立 |
4.3 结构模态分析 |
4.4 地震波的选取 |
4.5 地震响应分析 |
4.5.1 层间弹塑性位移角变化规律研究 |
4.5.2 结构损伤情况 |
4.5.3 高层钢结构梁柱焊接薄弱节点 |
4.6 钢结构梁柱焊接节点疲劳破坏研究 |
4.6.1 钢结构梁柱焊接节点的破坏形式及分析 |
4.6.2 钢结构梁柱焊接节点疲劳破坏的预防措施 |
4.7 本章小结 |
第五章 钢结构梁柱焊接节点低周疲劳寿命预测 |
5.1 引言 |
5.2 疲劳寿命预测理论 |
5.2.1 疲劳寿命分析方法适用范围 |
5.2.2 局部应力应变法的计算流程 |
5.3 钢结构梁柱焊接局部节点有限元分析 |
5.3.1 梁柱焊接局部节点选取及有限元模型建立 |
5.3.2 梁柱焊接局部节点低周疲劳寿命预测 |
5.4 钢结构梁柱焊接边节点有限元分析 |
5.4.1 梁柱焊接边节点有限元模型 |
5.4.2 梁柱焊接边节点低周疲劳寿命预测 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.1.1 Q345钢标准试件焊缝低周疲劳性能特征 |
6.1.2 高层钢结构地震弹塑性响应特征 |
6.1.3 钢结构梁柱焊接节点低周疲劳性能特征 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)装配整体式剪力墙模型结构抗震性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外装配式剪力墙的研究现状 |
1.2.1 国外对装配式的研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 弹塑性分析方法 |
1.3.1 静力弹塑性分析方法 |
1.3.2 动力弹塑性时程分析 |
1.4 本文研究主要内容及目的 |
2 振动台试验与试验结果分析 |
2.1 微粒混凝土性能试验 |
2.1.1 材料的选取原则 |
2.1.2 方案确定 |
2.1.3 微粒混凝土材性试验 |
2.1.4 微粒混凝土材性试验结果及分析 |
2.1.5 微粒混凝土应力应变曲线 |
2.1.6 微粒混凝土弹性模量计算 |
2.2 试验模型 |
2.2.1 模型相似设计 |
2.2.2 模型平面设计 |
2.2.3 模型制作 |
2.2.4 模型结构材料参数 |
2.3 振动台试验方案 |
2.3.1 模拟地震振动台系统 |
2.3.2 测试内容 |
2.3.3 地震波选取 |
2.3.4 模型加载制度 |
2.4 试验结果 |
2.4.1 动力特性 |
2.4.2 破坏状况 |
2.4.3 加速度放大系数 |
2.4.4 层间位移角 |
2.4.5 楼层剪力 |
2.5 本章小结 |
3 有限元建模及动力特性分析 |
3.1 ABAQUS简介 |
3.2 单元类型的选择 |
3.2.1 混凝土材料模型 |
3.2.2 钢筋模型 |
3.3 材料的本构模型 |
3.3.1 混凝土本构关系 |
3.3.2 钢筋本构 |
3.4 几何模型建立 |
3.5 边界约束处理 |
3.6 地震加载 |
3.7 动力特性分析 |
3.8 本章小结 |
4 地震作用下动力弹塑性时程分析 |
4.1 结构失效准则 |
4.2 结构地震响应分析 |
4.2.1 结构位移 |
4.2.2 结构的层间位移角 |
4.2.3 结构顶点加速度 |
4.2.4 结构楼层基底剪力分析 |
4.3 结构抗震性能分析 |
4.4 结构塑性损伤分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、建筑钢结构在强震作用下的局部损伤及其修复加固的研究(论文参考文献)
- [1]钢框架梁柱节点外肋环板负载加固研究[D]. 申兆纬. 河北工程大学, 2020(07)
- [2]新型三角形截面高效耗能支撑抗震性能研究及其应用[D]. 徐毅豪. 长安大学, 2020(06)
- [3]带屈曲约束支撑的不规则混凝土框架结构的抗震性能分析[D]. 于国辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [4]基于节点与耗能支撑组合耗能的钢框架抗侧向倒塌分析[D]. 洪威. 东南大学, 2019(05)
- [5]高强Q690钢焊接截面柱受火后残余应力及受力性能研究[D]. 张娟. 重庆大学, 2019(01)
- [6]基于不同地震波入射角的单开间农房地震动响应研究[D]. 阙明阳. 四川农业大学, 2019(12)
- [7]一种改进的性能化评估体系及SRC构件变形性能指标限值研究[D]. 周新显. 华南理工大学, 2018(05)
- [8]内置轻型钢框架加固地震遗址建筑抗倒塌性能研究[D]. 钱慧青. 西南科技大学, 2018(08)
- [9]高层钢结构节点试件的疲劳性能试验与分析研究[D]. 周艳春. 东南大学, 2017(04)
- [10]装配整体式剪力墙模型结构抗震性能试验研究[D]. 赵腾飞. 西安建筑科技大学, 2017(07)