基于圆钢管柱滞回性能分析

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文圆钢管柱滞回性能分析《中困iF安金融夫霞商层钢结构抗震分{ji》项隧瓷助培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院土木工程结构工程周喜罗永峰教授二零零七年三月摘要随着钢结构在实际工程中的应用越来越多，圆钢管由于材料利用合理、刚度大、抗扭性能好而应用范围不断扩大，除了空间结构大量应用圆钢管外，高层建筑钢结构中也越来越多地采用圆钢管柱或钢管混凝土柱。我国是一个地震较多的国家，有抗震设防要求的地区较多，圆钢管构件作为柱子使用时，对其抗震性能的研究就具有重要的技术经济意义。虽然目

2、前关于铜构件的滞回性能的研究已有很多成果．但关于圆钢管柱滞回性能的研究却很少，远不能满足工程抗震分析的需要。关于构件滞回性能的研究，试验研究是非常必要的，但试验研究存在一定的局限性且费用昂贵。随着现代有限元理论、计算方法和计算机技术的飞速发展，构件滞回性能的有限元分析已成为节省试验费用、进行复杂条件下构件滞回性能计算的重要手段。．本文根据平安金融大厦高层钢结构抗震分析的需要，应用有限元数值方法对工程中所采用的空心圆钢管柱在循环荷载作用下的滞回性能进行数值模拟计算。分析国内外的研究成果，确定了适于圆钢管柱滞回曲线理论计算

3、的合理加卸载模式；通过数值计算结果，获得了不同长细比、不同轴压比、不同径厚比条件下空心圆钢管柱的一系列滞回曲线；通过对计算曲线的分析，得出了循环荷载作用下构件长细比、轴压比和径厚比对圆钢管柱滞回特性的影响规律；最后，根据本文的研究结果，对空心圆钢管柱的抗震设计提出了建议。关键词；圆钢管柱，滞回性能，滞回曲线，径厚比，轴压比，长细比，数值分析，有限元单元法AbstractWithcontinualinvestmentofthesteelstructuresintheactualprojects，thecircletubu

4、larsteelmembersarewidelyusedfortheirreasonablenessofmaterialutilization，goodperformanceonthestiffilessandtorsionstrength．Thesteeltubularsteelmembersal-efoundnotonlyinspatialstructuresbutalsointallbuildingsforcolttmns．Becausemanyarcasinourcountryarerequiredtobese

5、ismicfortified，theresearchesontheaseismaticbehaviorofcirculartubularsteelmembersusedascolumnshaveveryimportantsignificanceofthetechnicandeconomy．Althoughtherearealotofresearchreferencesaboutthehysteretlcbehaviorofsteelmembers，theresearchesabouthysteresischaracle

6、risticsofcircletubularsteelcolumnsarefe彤砀ecurrentresearchcannotsatisfytherequirementofaseismaticanalysisintheprojects．Althoughtheexperimentisnecessaryfortheresearchofthehystereticbehavaorofsteelmembers，therearesomeactuallimitationsinexperimentalinvestigationandt

7、hecostoftheexperimentwillbemuchexpensive．Withrapiddevelopmentoffiniteelementmethodandcomputertechnics，thefiniteelementanalysisbecomestheimportantwayofsavingthecostofexperimentsandanalyzingtheHysteretiebehaviorofthesteelmembersinthecomplicatedsituation．Basedonthe

8、requirementoftheaseismaticanalysisofsteelhigh·risestructuresinPingAnFinanceMansion，thenumericalanalysisofthehystereticbehaviorofhollowcircletubularsteelcolumnsundercy