基于异形柱结构抗侧刚度研究

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1、河海大学硕士学位论文异形柱结构抗侧刚度研究姓名：王宜飞申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：杨海霞20070501河海大学硕士学位论文摘要近几十年，随着国民经济的快速发展，人们的生活水平提高的同时对住宅的要求也越来越高，混凝土异形框架结构的建筑也正是在这种要求下在全国范围内推广开来的。异形截面作为一种更一般性的截面形式，而矩形、正方形截面是异形截面的特殊形式，特殊截面的截面性质在某些方面是不可代替一般截面的性质的。因此，很有必要对其进行研究。本文首先对单个构件作出理论上的相关分析，在所有的异形柱中，L形柱受力特性最

2、为特别，所以单个构件的研究重点放在L形截面柱上了。已知弹性力学中的纯三次式9=ay3可以解决单向纯弯曲问题，所以本文认为应力函数矿=cO,3+k3可解决L形截面柱的双向纯弯曲耦合问题，并给出了相关结论的推导分析过程以及受力特性分析结果。对于L形截面柱的抗侧刚度问题，可采用简化模型进行推导分析，其中的双向纯弯曲耦合问题可采用平截面假定，从数学的角度，列出了其平截面的应变方程式毛=a+by+凹，代入相关的物理方程式中进行分析与推导计算，很简洁的得出了结构中L形截面柱的抗侧刚度公式，同时结出了T形、十字形截面柱的抗侧刚度公式

3、，并给出了抗侧刚度的修正系数。本文采用有限元分析软件ANSYS基于APDL参数化语言的有限元技术对两种结构进行了静力分析。主要是水平荷载作用下的分析，从相关的数据分析得出，在不考虑结构整体扭转的情况下，结构平面布置规则的异形柱框架结构的变形总体为剪切形变形，其柱端剪力可采用平面受力状态模型，按照剪力分配法进行计算，并给出了理论计算与有限元计算的比较。本文还分析了影响异形柱结构的抗侧刚度的因素：一是荷载作用的方向，另一个就是截面尺寸。并用算例说明结构中L形截面柱不宜用的太多，它不利于结构的整体抗侧移能力的提高。同时尽可能

4、使结构平面布置要规则。本文所做的相关分析仅为设计提供参考。关键词：L形截面柱弯曲耦合抗侧刚度剪切变形河海大学硕士学位论文AbstractDuringtheseyears，withthedevelopmentofthedomesticeconomicandthelivingstandardraised,houseshavebeenrequiredmorecomfortablethanever．Underthiscircumstances，theconcretespecial—shapedframeshadbeenadop

5、tedthroughoutthewholecountry．Duetotheparticularityofgeometricpropertyofthesection-specialshapedcross-section,ithassomedifferentiationfromtherectangularcross-section．Soitisindispensabletoillustratesomemechanicalcharactersofthisstructure．Amongallthespecial-shapedc

6、olumns，L—shapedcolumnisthemostespecial．Fromthepointoftheelasticmechanic．weknowthatthefunction9,=ay3c船describethebendingofthebeam．SowetlliIll【thatthefunctionq’=aft+bz3c觚describethecouplemomentofbendingfortheL--shapedcross··section．Basedonthisassumption,someconclu

7、sionshavebeenmadeinthispaper．Aboutthelateraldisplacementstiffnessofthes血-ucturewithspecial-shapedCROSS—section,fromthepoimofthealgebora,wecanderiveitfromthestrainfunction‘=口+矽+珏,andalsogetsomeusefulconclusions．Atthesametime．thelateraldisplacementstiffnessoftheTs

8、ectionand十sectionareachieved．11leparameterofrevisationforthelateraldisplacementstiffneshasbeenshowedinthispaper．11虻three-dimensionalspaceanalysismodelofspecial．shaped