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时间:2019-01-30
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1、北京交通大学硕士学位论文钢筋混凝土梁-墙平面外连接节点的力学问题研究姓名:林宏伟申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:石志飞20071201中文摘要本课题属国家自然科学基金“钢筋混凝土梁一墙节点平面外抗震性能的分析模型研究”(50678018)资助的研究项目;主要针对钢筋混凝土框架梁~剪力墙平面外连接节点的受力问题和等效分析模型进行理论研究。在高层建筑结构体系中框架一剪力墙体系、框架一核心筒体系是最为常用的结构体系之一。这种结构体系经常会出现框架梁与剪力墙(或核心筒墙)平面外连接的情况。较之平面内梁一墙
2、连接节点,平面外梁一墙连接节点的受力更加复杂,且尚未形成成熟的设计理论,国内外对这种节点均缺乏系统的研究。对多数设计人员而言,在目前的工程实践中一般不验算剪力墙平面外的刚度和承载力,将这种节点视为完全铰接进行设计。但在实际工程中,铰接节点构造复杂,难于实现;并且这种设计方法低估了结构体系的整体刚度,还会因忽略梁端弯矩而造成梁端及梁端墙体过早开裂。此类问题引起了研究者和工程师们的极大关注,已从几个方面对此展开了研究。本文针对梁一墙平面外连接节点的受力问题和等效分析模型在弹性理论范围内进行了研究,主要包括以下内
3、容;(1)基于弹性薄板理论,研究墙体在节点平面外弯矩作用下的平面外受弯问题,求得了包括节点平面外转动刚度、墙体应变能、墙体内力(弯矩、剪力)等的解析解。(2)对上述各量值进行了参数分析,得到了主要影响参数及其关系特征。(3)研究了梁一墙节点在平面外弯矩作用下,墙体应变能和内力的分布特征。(4)为了简化分析,将“等效框架分析模型”引入到梁一墙平面外连接节点的受力分析中;基于刚度等效和能量等效两种等效条件,给出了等效框架柱等效宽度的确定方法,并利用参数分析和回归分析对等效宽度的解析表达式进行了简化。(5)’考虑
4、节点域局部刚化效应和不同墙体边界约束条件,利用有限元法进行了相应的数值分析,得到了一些有意义的结论。(6)与其他研究成果进行了比较,指出已有成果的不足之处,揭示其相互『白J的关系。关键词:钢筋混凝土,梁一墙平面外连接节点,弹性板理论,能量分布,内力分布,等效框架,等效宽度。分类号:TU375,0343北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTThisdissertationisapartoftheresearchprojectnamed‘'AnalyticalModelsontheOut·of-PlaneSe
5、ismicResponseofaReinforcedConcreteWall—BeamJoint'’whichissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.Themechanicalproblemsandequivalentanalyticalmodelsofthereinforcedconcretenon—planarbeam-walljointwerestudiedinthisdissertationbasedontheoreticalm
6、ethod.Frame··shearwallstructuresandframe-·corewallstructuresarewidelyusedintallbuildingstructures.Insuchstructures,therearemanyjointswhichareformedbyaframe-beamconnectedtoshear-wallinitsout-of-planedirection.Comparedwiththecoplanarbeam-walljoint,thenon—pla
7、narjointssufferheavilyfromcomplicatedstresscondition.Unfortunately,thedesignmethodandresearchreferencesforthejointsarelackingbothinChinaandabroad.Formostdesigners,thejointisidealizedasahingejointbasedontheassumptionthattheflexuraistiffnessandbearingcapacit
8、yinout—of-planedirectionoftheshear-wallaIeneglected.Butinpracticalengineeringcases.itisverydifficulttoconstructarealhingebetweenaconcreteshearwallandabeam.Ontheotherhand,thisdesignmethodwillnotonlyunderestima
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