考虑节点剪切变形影响的钢筋混凝土框架地震反应分析_硕士学位论文

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1、分类号:TU310710-0828034硕士学位论文考虑节点剪切变形影响的钢筋混凝土框架地震反应分析和西良导师姓名职称吴涛教授申请学位级别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人StudyontheSeismicResponseofRCFramethatConsidertheJointShearDeformationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeXiliangSupervisor：Prof.WuTaoChang

2、’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，

3、署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日iii摘要当结构处于弹性受力状态时，节点剪切变形所引起的变形在框架结构整体变形中所占比例较小，但是当框架结构在地震作用下进入弹塑性状态时，由节点变形所引起的变形在结构整体变形中比重不容忽视，尤其是未经过抗剪强度验算的或承受较大剪压比的节点。框架节点的变形主要由节点的剪切变形和梁纵筋滑移所产生的转角组成。而本文主要考虑节点剪切变形影响，对于节点滑移影响可通过对本节节点模型的剪切刚度修正来加以考虑。目前对钢筋混凝土结构抗震分析和计算时，一般都假定节点是刚性的，实际上完全

4、刚性的节点是不存在的，尤其是在罕遇地震作用下的框架结构更是如此。因此，在进行钢筋混凝土框架结构地震反应分析时考虑节点剪切变形的影响显得很重要。本文基于Clough双线型恢复力模型和Takeda刚度退化三线型模型的基础理论，提出了符合节点抗剪机理的节点剪力与剪切变形之间的三线型滞回曲线模型，并主要考虑了剪压比、轴压比、配箍特征值三个因素对节点剪切变形的影响，给出了节点在各个阶段剪切刚度的计算公式。根据以上节点单元模型分析，利用SAP2000有限元分析软件对给定框架进行弹塑性时程分析，得出框架结构的层间位移角和顶点位移。主要结论和建议如下：（1）本文提出了符合节

5、点实际剪切变形的节点力与变形的三线型恢复力模型和节点参数的计算公式，并将其应用于第四章中节点弹簧的定义当中。（2）第一次尝试把这种节点“宏模型”应用于整体框架，并提出了“宏模型”中弹簧轴向刚度的计算方法。（3）利用有限元软件SAP2000对考虑节点剪切变形和不考虑节点剪切变形的两种框架进行动力分析，通过改变输入最大地震加速度和节点单元参数，最后得到了各种情况下的计算结果。经过对比分析可看出，软件的计算结果与前面所述各因素影响节点剪切变形的规律基本相一致，证明本文提出模型单元的合理性和有效性。（4）节点剪切变形对整体框架的影响大小与地震作用大小有关，其随地震作

6、用的增大而增大。iii关键词：梁柱节点，宏模型，滞回曲线，剪切变形，半刚性，时程分析将该行并入上一页iiiABSTRACTThedeformationcausedbysheardeformationhaveasmallproportionofthetotaldeformationofstructurewhenitisonelasticstate,buthavealargeproportionwhenitisonelastic-plasticstateespeciallyforthejointswhichdon’tbecheckedfortheirseismi

7、cshearorendurehighratioofshearforcetoconcretecompressiveforce.Beam-columnJointdeformationcontainssheardeformationandslipoflongitudinalreinforcementpassingthroughjoint.Butinthispapersheardeformationismainlytakenintoaccount,andslipoflongitudinalreinforcementpassingthroughjointisconsi

8、deredjustbymodifyingitsrig