新型人字支撐復(fù)合結(jié)構(gòu)理論和試驗研究.pdf

1、本文針對用于多層住宅的復(fù)合結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)選型、理論計算、模型試驗等方面進行了系統(tǒng)的分析研究。論文分三部分，其主要內(nèi)容如下： 第一部分住宅復(fù)合結(jié)構(gòu)的理論計算： 1．綜述了國內(nèi)外住宅結(jié)構(gòu)體系狀況、趨勢，闡述了我國21世紀(jì)住宅結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)，提出一種代替粘土磚墻承重結(jié)構(gòu)住宅的新型結(jié)構(gòu)形式“鋼筋混凝土柔性梁(原圈梁)、柔性柱(原構(gòu)造柱)加支撐”。選出有代表性的三種支撐型式，分別進行使用荷載作用下受力性能及結(jié)構(gòu)動力抗側(cè)剛度的計算分析

2、，優(yōu)化選型出復(fù)合結(jié)構(gòu)的形式—鋼筋混凝土柔性柱(250mmx250mm)、梁和人字型支撐。 2．基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)原理，分析了人字支撐復(fù)合結(jié)構(gòu)固有頻率影響因素，擬合出復(fù)合結(jié)構(gòu)第一固有頻率的簡化計算公式。采用抗震規(guī)范推薦的靜力彈塑性分析方法，從理論上對復(fù)合結(jié)構(gòu)抗震性能進行研究，分析了影響復(fù)合結(jié)構(gòu)耗能機制的主要因素，優(yōu)化出滿足抗震性能要求的合理耗能機制，為第二部分復(fù)合結(jié)構(gòu)的試驗試件設(shè)計提供了依據(jù)。建議了合理的梁柱截面及支撐剛度。

3、第二部分新型人字支撐復(fù)合結(jié)構(gòu)的試驗研究： 3．根據(jù)理論分析的合理抗震耗能機制的構(gòu)件截面和配筋，設(shè)計了試驗?zāi)Ｐ驮嚰?；根?jù)計算的開裂、屈服荷載以及各級地震作用設(shè)計了豎向荷載、水平低周反復(fù)荷載以及擬動力試驗的試驗方案。 4．詳細(xì)分析了豎向荷載作用下的試驗結(jié)果，研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)在使用荷載下的受力性能，將按彈性方法和混凝土規(guī)范公式的計算值和試驗結(jié)果比較，檢驗計算方法。 5．在水平低周反復(fù)荷載試驗分析的基礎(chǔ)上，引入了綜合循環(huán)剛

4、度的概念，深入地研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)的滯回曲線、骨架曲線、位移延性、屈服位移、耗能能力等抗震性能。為了進一步模擬地震作用，又進行了擬動力試驗，探討了復(fù)合結(jié)構(gòu)在模擬地震波作用下的抗震能力。并將計算結(jié)果和試驗值比較，進一步驗證設(shè)計方法。 第三部分基于人字支撐復(fù)合結(jié)構(gòu)試驗研究結(jié)果的理論分析和力學(xué)模型： 6．采用有限元軟件的實體建模，對試驗試件進行了彈塑性有限元全過程分析，并和試驗結(jié)果比較，二者吻合較好。在此基礎(chǔ)上，計算分析了多層復(fù)合