加设边梁板柱结构的受力机理与动力响应分析

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文加设边梁板柱结构的受力机理与动力响应分析专业：力学硕士生：张捷指导教师：赵冬教授张卫喜副教授摘要板柱结构是现代建筑中一种重要的结构形式。其具有结构层高低，空间布置灵活等优势。而因板柱节点受力机理复杂且呈脆性破坏，结构侧向刚度小等特点限制了板柱结构的推广使用。对板柱结构加设边梁可有效改善其整体受力性能，提高结构刚度。本文采用理论分析和数值模拟的方法，建立基于梁壳单元的空间有限元模型，分别对有边梁与无边梁板柱结构在竖向荷载与水平地震荷载作用下进行对比计算，总结了两种板柱结构在柱截面边长、柱

2、距、板厚、边梁尺寸、层数等影响因素下内力与位移的规律，分析了规律产生的内在原因。论文主要内容如下：(1)对板柱结构的梁板柱三部分构件进行受力与变形分析，并且分析了构件各自刚度对于结构整体刚度的影响以及作用。(2)建立基于梁壳单元的空间分析模型，对在竖向荷载下的有边梁和无边梁板柱结构，依据不同的柱距、边梁尺寸、柱截面尺寸及板厚进行了对比计算，分析了结构的内力与位移的变化规律，以及边梁在不同变量因素下对板柱结构的影响作用，并且进行了机理分析，同时对板挠度变化率与变量的关系进行了函数拟合，分析了各因素对边梁作用的影响程

3、度。(3)进行地震反应谱分析，依据不同的柱距、边梁尺寸、柱截面尺寸、板厚及层数对其进行对比计算，分析总结了结构各自的固有属性、位移及内力的变化规律，以及边梁在不同变量因素下对板柱结构的影响作用，并进行机理分析，同时对顶点侧移变化率与变量的关系进行了函数拟合，分析了各因素对边梁作用的影响程度。关键词：板柱结构；边梁；受力分析；空间梁壳模型；动力响应分析西安建筑科技大学硕士学位论文Analysisontheforcemechanismanddynamicresponseofslab-columnstructurewi

4、thedgebeamSpecialty:MechanicsPostgraduate:ZhangJieInstructor:Prof.ZhaoDongA.P.ZhangWeixiABSTRACTSlab-columnstructureisanimportantstructuralforminmodernbuilding.Ithastheadvantagesoflowerstructurelayerandflexiblespacelayout.Duetothecomplexmechanicalmechanismofp

5、lateandcolumnjoints,thebrittlefailureandthesmalllateralstiffnessofthestructurelimitsthepopularizationanduseofslab-columnstructure.Addingedgebeamcaneffectivelyimproveitsoverallforceperformanceandincreasethestiffnessofthestructure.Inthispaper,weadoptedthemethod

6、oftheoreticalanalysisandnumericalmodeling.Throughestablishingaspatialbeam-shellfiniteelementmodelonslab-columnstructurewithedgebeamornot,thisarticlecomparedandanalyzedrespectivelyslab-columnstructureunderverticalloadandhorizontalseismicload.Itsummarizedthelaw

7、ofinternalforceanddisplacementofslab-columnstructureunderinfluencefactorsuchaslengthofcolumnsection,columnpitch,platethickness,sizeofedgebeam,numberoffloors,andanalyzedtheinternalcausesoflawgeneration.Themaincontentsofthispaperareasfollows(1)Thearticlecarried

8、outtheforceanddeformationanalysisonthreecomponentsofslab-columnstructureincludingedgebeams,platesandcolumnsandanalyzedtheinfluenceofeachstiffnessontheoverallstiffnessofthestructure.(2)Thr