半刚性连接钢管混凝土框架剪力墙结构的性能研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:nbxtihc
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目前国内对钢管混凝土结构所作的研究,大多数是针对结构基本构件及梁柱节点进行静力和动力性能分析,而对由钢管混凝土柱和剪力墙组成的框剪结构体系的工作性能研究国内外的文献报道比较少,还没有针对钢管混凝土框剪结构的设计计算方法,因此在实际工程结构设计中,均参照传统框架设计方法假定钢管混凝土柱钢梁连接节点为完全刚接或理想铰接。而实际上,梁柱节点的刚度大小对整体结构性能的影响是不容忽视的。因此探讨节点刚度的大小对结构的变形影响规律和结构的抗震性能的影响规律,对于钢管混凝土结构在工程中的应用具有重要的指导意义。在高层建筑结构设计中,结构的水平侧移通常一个比较重要的控制参数,因此本文首先通过ABAQUS有限元软件对多组规则的半刚性连接钢管混凝土框剪结构的水平侧移特性进行了多因素的分析,然后通过分析各因素对结构水平侧移的影响规律,发现了综合考虑多种不同因素的结构刚度特征值λ对半刚性连接框剪结构水平侧移的影响是最为关键的,于是本文设计出一种基于结构刚度特征值λ下的侧移柔性因子η设计图表,通过此表结合现有刚性框架的侧移计算公式可以预测半刚性连接钢管混凝土框剪结构水平侧移,这为工程结构设计人员对半刚性连接框剪结构的水平侧移的计算提供了极大的方便。在结构的抗震性能分析中,本文首先使用通用有限元程序ABAQUS对不同节点刚度下的钢管混凝土框剪结构进行模态分析,分析结果表明节点刚度对结构低阶频率影响明显,而对高阶频率的影响甚微。然后,应用ABAQUS对不同节点刚度下的钢管混凝土框架剪力墙结构在地震荷载作用下的动态响应进行模拟,结果表明节点刚度大小的变化与结构的最大动力响应变化并不相协调一致。在对实际工程的抗震性能分析表明,如果按现行的抗震设计方法振型分解反应谱法对半刚性连接框架进行分析,可能会与实际相偏离。
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