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1、太原理工大学硕士研究生学位论文框—剪结构中剪力墙的刚度优化和合理布置摘要框架—剪力墙结构结合框架和剪力墙的优点，剪力墙主要承担水平荷载，框架承担竖向荷载，两者受力明确、合理，扬长避短，故广泛应用于高层建筑结构中。高层建筑建设周期长，投资大，在进行设计时如何获得结构最优方案并能降低成本，一直是设计人员所努力的。国内以往通常的做法是设计人员依据以往的工程经验初步设计然后再进行复查的形式，通过不断计算改正，使其符合规范要求。但是方案的可行性在于设计人员对于结构的掌握。目前有研究人员提出明确剪力墙合理数量的思路。如对地震设防烈度进行优化
2、，还有最小地震作用的优化，所得到的剪力墙数量并不是最合理的。故本文以设计分析软件MIDAS/GEN为工具，通过建立位于8度（0.2g）区的12层框剪结构，在基于剪力墙合理刚度区间范围内，对三种不同位置剪力墙的结构模型进行分析。本文研究的主要内容有：1、通过反复荷载实验，对带边框柱及剪跨比较大的框—剪结构进行受力分析，实验表明带边框柱能延缓刚度退化，且框架与剪力墙在弹性变形阶段内力分布变化不大，非弹性阶段两者变化大，剪力墙刚度退化明显。2、通过对框—剪结构协同工作原理进行理论分析，建立协同微分方程，设定刚度特征值，推导出结构在倒
3、三角荷载作用下的位移、内力及分布曲线。得出剪力墙最优刚度区间。I太原理工大学硕士研究生学位论文3、最后，基于结构顶点位移限值,建立剪力墙数量优化数学模型,推导出剪力墙最佳刚度的表达式,并结合工程实例，选取3种剪力墙模型，利用MIDAS软件对模型周期、层位移、柱和剪力墙的剪力分配等数据进行对比，选择最佳的设计方案。验证了此优化方法能比较合理地确定剪力墙的刚度和数量。关键词：框—剪结构,地震作用,结构优化,刚度特征值II太原理工大学硕士研究生学位论文FRAMESHEARWALLSTRUCTURESTIFFNESSOPTIMIZATI
4、ONANDREASONABLELAYOUTABSTRACTFrameshearwallstructurecombinestheadvantagesofframeandshearwall,shearwallmainlybearthehorizontalload,framebearingverticalload,bothforceclearandreasonable,fosterstrengthsandcircumventweaknesses,soitiswidelyusedinhigh-risebuildings.Highrise
5、buildingconstructionperiodislong,investmentisbig,howtogetstructureoptimalplanandcanreducethecostindesign,ithasbeenthedesignpersonnelhard.Domesticformerpracticeisthedesignstaffaccordingtothepreviousexperienceofthedesignandthenrereviewtheform,throughcontinuouscalculati
6、onandcorrection,sothatitmeetsthespecifications.Butthefeasibilityoftheschemeliesinthedesignofthestructure..Atpresent,thereasonablenumberofshearwallisputforwardbyresearchers..Suchastheoptimizationoftheearthquakefortificationintensityandtheoptimizationoftheminimumseismi
7、ceffect,thenumberoftheshearwallisnotthemostreasonable..SothispapertakesthedesignandanalysissoftwareMIDAS/Genasatool,throughtheestablishmentislocatedin8III太原理工大学硕士研究生学位论文degree(0.2g)District12storyframeshearwallstructurebasedonshearwallreasonablestiffnessrange,onthree
8、differentpositionsofshearwallstructuremodelanalysis.Themaincontentofthispaperis:(1)Throughrepeatedloadtest,withframecolumnandshears
