节点区楼板开洞对某rc框架结构屈服机制影响的分析与设计

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1、节点区楼板开洞对某RC框架结构屈服机制影响的分析与设计严洁土木工程与建筑学院建筑与土木工程姚勇（教授）冯军（高工）2015524ClassifiedIndex:TU375.1U.D.C:624SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisFiniteElementAnalysisandDesignofYieldMechanismofCave-CuttingaroundRCFrameJointfor“StrongColumnandWeakBeam”Gr

2、ade:2012Candidate:YanJieSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringSchoolSupervisor:YongYao(Professor)OutsideSupervisor:Fengjun(SeniorEngineer)May.24,2015本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使

3、用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：〒馆曰期：2〇時均外3关于论文使用和授权的说明本人完全了解丙南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）曰期：签名：罗詰导师签名:西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要“强柱弱梁”屈服机制是框架结构的抗震设计原则，其依靠梁端塑性铰的转动能够耗散大量的地震

4、能量，使各层柱在较长时间里基本处于弹性状态，故结构能够表现出良好的整体协同工作能力及延性性能。但数次震害现象表明，由于在结构设计中，忽视了梁端负弯矩区现浇楼板内的钢筋对框架梁端承载力的贡献，使得框架梁端实际抗弯剪能力大于柱端实际抗弯剪能力，所以，实际工程中的框架结构并不能实现这样的屈服机制，以致建筑物发生严重破坏甚至倒塌，导致人员大量伤亡。因此，实现建筑结构的“强柱弱梁”屈服机制对减轻地震灾害具有重大意义。本文以5.12汶川地震的震害现象为研究背景，以一栋四层钢筋混凝土框架结构为研究对象，采用开洞的方式去掉节点区梁端附近

5、一定宽度范围内的楼板，通过数值模拟分析并比较出较为合理的洞口形式和洞口尺寸，同时设计出相应的节点构造大样，为实现“强柱弱梁”的工程应用提供参考。通过类比分析发现，洞口形式为三角形、洞口尺寸为6倍板厚时，柱铰数量最少，柱铰的变形也较小，梁铰的数量比柱铰多，梁端塑性铰的变形也得到了充分的发展，即该框架结构在罕遇地震作用下能够较好地实现“强柱弱梁”屈服机制。关键词：钢筋混凝土框架结构；楼板开洞；强柱弱梁；塑性铰；Pushover西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractTheyieldingmechanism"st

6、rongcolumnandweakbeam"istheseismicdesignprinciplesofframeworkstructure,itreliesontherotationofbeam-end’splastichingestodissipateagreatdealofseismicenergyandmakeeachlayercolumninthebasicallyelasticstateforalongtime,sothat,thestructurecanshowgoodoverallcoordination

7、abilityandductility.However,severalseismicdamagesshowthat,ignoringthecontributionofrebarinthecast-in-placefloorslabwhichisinthebeam-end’snegativemomentareatothebearingcapacityofframebeamendinstructuraldesigning,framebeamendbendingshearcapacityisgreaterthantheactu

8、albendingshearcapacityoftheend-column,sothat,actualframestructurecannotachievethisyieldingmechanismandleadstoseriousdamagebuildingsandcasualties.Therefore,itis