普通异形柱与底层采用矩形柱的异形柱结构的抗震性能比较研究

摘要

异形柱框架结构因其良好的建筑功能，合理的结构布局，近年来得到了越来越广泛的应用。对这种结构体系的研究越来越有必要性，而底部矩形柱上部异形柱框架作为一种新的结构形式，现在国内外对其的研究也越来越重视，但由于该种结构形式没有经过实际地震的考验，国内外对这种结构模型的研究资料比较少，所以对这种结构在大震作用下的弹塑性变形分析和抗震性能的评价和试验研究都有很多不足之处.本文通过采用SAP2000有限元分析程序通过计算机模拟对一榀七层底部矩形柱上部异形柱框架和一榀七层纯异形柱框架进行了弹性和弹塑性时程分析。在模型上加载ELCENTR0地震波，得到框架结构在地震作用下的各个方向的层间位移、剪力、速度、加速度以及楼层转角。通过对以上数据的分析表明，在普通异形柱结构的底层采用了矩形柱以后可以有效的控制结构的底层变形。之后本文有通过改变结构的底层层高做了同样的分析对比，发现当底层层高在3.0米到4.8米的范围内，取值越大，改进后的异形柱结构竖向刚度越均匀，其对于底层和顶层的位移控制都是比较明显的，同时在改变底层层高时，底部矩形柱上部上部异形柱框架结构模型的楼层位移的偏移程度明显小于纯异形结构，通过全文的分析说明只要通过合理的设计，底层采用矩形柱的异形柱结构就可以比普通的异形柱结构具有更好的抗震性能。

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致谢

第一章绪论

1.1异形柱结构体系

1.2异形柱结构研究的发展和现状

1.2.1异形柱结构的发展现状

1.2.2异形柱构件正截面抗弯承载力的研究

1.2.3异形柱构件斜截面抗剪承载力的研究

1.3异形柱结构的试验与理论研究

1.3.1异形柱结构的试验研究

1.3.2异形柱结构的理论研究

1.4底部为矩形柱的异形柱框架结构抗震性能研究的概况

1.5钢筋混凝土结构非线性地震反应分析评述

1.6异形柱框架节点研究概况

1.7本文所作的主要工作

第二章异形柱框架结构地震反应分析

2.1时程分析法的基本理论

2.1.1线性加速度法

2.1.2中点加速度

2.1.3常加速度法

2.1.4 Newmark-β法

2.1.5 Wilson-θ法

2.1.6 Hiber-hughes-Taytor(HHT)法

2.2结构动力计算的力学模型

2.2.1结构的振动模型

2.2.2结构的刚度矩阵、阻尼矩阵与质量矩阵

2.3恢复力模型

2.4振型叠加法

2.5地震波的选取

第三章弹性时程分析

3.1弹塑性动力(时程)分析法

3.2 SAP2000简介

3.3模型简介

3.4分析步骤

3.5弹性时程分析的结果

3.5.1最大楼层位移和最大楼层位移角的对比

3.5.2分析对比计算的时程曲线

3.6本节小结

第四章弹塑性时程分析

4.1计算模型

4.2分析结果

4.3本章小结

第五章改变底层层高后的分析结果

5.1纯异形柱框架与底层矩形柱上部异形柱框架计算结果分析比较

5.2时程曲线的分析对比

5.3本章小结

第六章结论与展望

参考文献