預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)受力及其抗震性能有限元分析.pdf

1、預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是由普通混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)置型鋼和預(yù)應(yīng)力筋而組成。該結(jié)構(gòu)綜合了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，利用型鋼混凝土技術(shù)來提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)改善了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的性能，更充分地利用了材料，能夠更好地發(fā)揮結(jié)構(gòu)綜合效能。
　　 然而，目前，國內(nèi)外學(xué)者對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土這種新興的結(jié)構(gòu)形式的研究和應(yīng)用仍處于起步階段。試驗及有限元數(shù)值模擬研究都較少，尤其缺少這種結(jié)構(gòu)的抗震性能的試驗研究

2、和有限元分析，且沒有形成完善的指導(dǎo)工程應(yīng)用的設(shè)計方法及理論依據(jù)，更沒有相應(yīng)的規(guī)范規(guī)程可依照。因此，限制了這種結(jié)構(gòu)在實際工程中的應(yīng)用。
　　 本文針對以上存在的問題，在繼承國內(nèi)外相關(guān)理論和試驗研究的基礎(chǔ)上，綜合相關(guān)文獻資料，以有限元理論為基礎(chǔ)，采用有限元軟件ANSYS建立有限元模型，對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架的受力及抗震性能做了以下幾個方面的研究:
　　 (1)對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土單層框架進行靜力加載全過程受力分析，將普通型鋼混

3、凝土框架作為對比模型，分析總結(jié)了預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架的受力機理以及破壞特征，得到了荷載-框梁跨中位移曲線。
　　 (2)對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土單層框架進行水平循環(huán)荷載作用下滯回性能分析，并和普通型鋼混凝土框架進行對比，評價了預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，并研究總結(jié)了預(yù)應(yīng)力大小、豎向荷載、軸壓比和配鋼率等因素對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)滯回性能的影響變化規(guī)律。
　　 (3)對預(yù)應(yīng)力和普通型鋼混凝土單層框架進行了動力特性分析，進

4、行了兩種結(jié)構(gòu)的模態(tài)對比分析，以及研究了預(yù)應(yīng)力的大小對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架振頻的影響規(guī)律。
　　 (4)對一榀帶預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁的框架結(jié)構(gòu)進行地震作用下的動力時程分析，并與相同尺寸、等強度截面設(shè)計的普通混凝土轉(zhuǎn)換梁框架結(jié)構(gòu)進行對比分析。
　　 本文研究表明，預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)與普通型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)有相似的破壞特征，均具有良好的抗震性能。而對預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)研究結(jié)論，為該種結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計提出了