浅谈板柱结构静力弹塑性分析与试验研究

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1、Y105085b洳≥：j、硕士学位论文⑧浙江大学硕士学位论文摘要摘要板柱结构作为一种无梁结构体系，楼面荷载直接从楼面由柱子传给基础，房间分隔灵活，可降低层高，是一种合理有效的结构方案，因而得到了广泛的应用。但由于受理论基础、工程实践水平、实验条件等各种因素的影响，至今人们对板柱结构的工作性能、破坏机理、破坏形态及破坏特征的认识还存在许多分歧。板柱结构的计算分析存在两大难题：等代框架法的应用和板柱连接极限承载力的计算，以至于目前板柱结构的应用受到限制。本文以两层三榀两跨板柱结构模型的静力弹塑性试验为基础，同时结合有限元计算，对板柱结构体系在侧向荷载作用下的受力性能进行了系统的研究。首

2、先，通过有限元分析，对板柱连接的极限承载力进行了研究。分析各种因素包括混凝土强度、抗弯钢筋配筋率、荷载形式、边界约束条件、板托以及竖向剪力和不平衡弯矩等对板柱连接抗冲切承载力的影响；总结了板柱连接抗弯承载力的计算公式并指出了其影响因素；总结了板柱连接两种破坏形态的实用判别方法。此外，本文制作了两层三榀两跨的板柱结构模型，并对该模型进行了静力弹塑性试验，观察结构在侧向荷载作用下的裂缝发展情况，测量结构的变形和应变，对结构的变形和应变进行分析，总结了结构的变形规律、应变分布规律以及柱上板带和跨中板带间不平衡弯矩的分配规律。最后，本文分别采用三维实体有限元模型和空间等代框架模型对板柱结构

3、进行了静力弹塑性分析，并与试验结果进行了对比分析。总结了板柱结构在侧向荷载作用下的受力特性，验证了三维实体有限元方法和空间等代框架法在板柱结构分析计算中的可行性。关键词：板柱结构；板柱连接；极限承载力；弹塑性分析；塑性铰线；三维实体有限元；空间等代框架法浙江大学硕士学位论文AbstractTheslab—columnstructureisagirderlessfloorsystem．Inthestructure，floorloadsaretransferreddirectlyfromfloortobasesbycolumns．Theseparationprogramofthestr

4、uctureisflexibleandtheapplicationofthestructurecanreducestoreyheightandtotalheightofbuildings，SOitisaproperandefficientstructuresystemwhenthereisneeded,andhasfoundwidcapplicationinbuilding．Unfortunately,SOfarstructureengineershavemanydifferentopinionsontheworkingperformance，failuremechanism，fa

5、ilureformandfailurecharactersofslab—columnstructuresbecauseofthelimitationoftheoreticalbasis，engineeringpracticelevel，experimentconditionandmanyotherfactors．Therearetwopuzzlesexistthatconcerningtheanalysisandcalculationofslab—columnstructures，oneistheapplicationofequivalentfl-anlemethod,andthe

6、otheristhecalculationoftheultimatecapacityofslab-columnconnections．Furtherapplicationofslab—columnstructuresisdiscouragedbecauseoftheproblemsthatmentionedabove．Tohaveasystemstudyonslab-columnstructures’performanceunderlateralaction，atestonatwo-storeytwo-bayslab—columnbuildingandanalysisofitwit

7、hfiniteelementmethodhadbeendone．Firstly,theultimatecapacityofslab—columnconnectionshadbeencalculatedwithFEM：manyfactorsincludingconcretestrength,rationofreinforcement，Ioadform，boundaryconstraintcondition,postcapandtherelationshipbetween