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《武汉理工大学》 2003年
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钢结构住宅抗侧力体系试验研究与非线性分析

管克俭  
【摘要】: 钢结构的应用和研究已有近百年的历史,技术上日趋成熟。但是,钢结构住宅的应用在我国还处在起步阶段。从技术角度来讲,如何使钢结构适应住宅建筑的特点,满足住宅产业化发展的需要,还有许多问题有待于进一步研究,如围护墙体、抗侧力体系、钢框架梁柱连接等。本文针对钢结构住宅体系中亟待解决的若干问题,完成了六榀1:2钢框架模型试验和八个足尺比例的梁柱连接模型在低周往复荷载作用下的试验,进行了以下几个方面的深入研究: 1 本文首次提出了一种新型的空腔复合填充墙钢框架抗侧力体系。在试验研究的基础上,建立了该体系的恢复力特性模型,提出了模型各受力阶段的刚度计算公式、极限承载能力的计算方法和抗震计算方法;对影响空腔结构砌体填充墙钢框架抗侧力性能的因素进行了讨论,提出了设计建议。 2 对支撑体系的抗侧力性能进行了系统的研究,对中心支撑体系和偏心支撑体系的非线性性能进行了简化分析。在试验研究和分析的基础上,讨论了中心支撑体系和偏心支撑体系各自的适用范围和受力特点,提出了中心支撑和偏心支撑的设计过程与方法。 3 狗骨式刚性连接是一种旨在改善梁柱连接变形性能,避免脆性破坏发生的有效连接形式。本文对狗骨式连接节点和框架进行了试验研究和有限元分析。研究表明,狗骨式连接能够有效地提高连接变形能力,避免脆性破坏的发生。并强调指出狗骨削弱的位置、形状和尺寸,对能否发挥狗骨式削弱的作用,达到预期的设计目的是至关重要的,必须予以重视。 4 本文提出了一种简化分析力学模型,用于角钢连接的分析。采用该模型和其计算方法,建立了两种角钢连接的弯矩—转角多折线模型。将该模型用于对半刚性框架分析,所得出的计算结果与试验吻合良好。 5 本文总结了半刚性连接框架二阶弹塑性分析方法和塑性铰分析方法,提出了半刚性连接框架耗能计算的公式。研究表明,半刚性框架耗能的大小与连接的嵌固程度、结构的阻尼、自振频率等均有很大的关系。 6 本文利用数值模拟技术完善试验研究,采用不同的单元类型对钢框架和支撑框架进行了非线性分析。不仅计算结果与试验结果吻合良好,还进一步揭示了试验中未能发现的现象。 最后,在总结论文工作的基础上,提出了本课题尚待解决的问题。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU391

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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7 完海鹰;钢结构半刚性连接体系理论分析及实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 管克俭;钢结构住宅抗侧力体系试验研究与非线性分析[D];武汉理工大学;2003年
2 蔡玉春;面向产业化的钢结构住宅工程管理模式研究[D];武汉理工大学;2010年
3 于春刚;住宅产业化—钢结构住宅围护体系及发展策略研究[D];同济大学;2006年
4 曲成平;H型钢钢结构节能住宅建筑体系的综合评价[D];重庆大学;2005年
5 王新武;钢框架梁柱连接研究[D];武汉理工大学;2003年
6 石宇;水平地震作用下多层冷弯薄壁型钢结构住宅的抗震性能研究[D];长安大学;2008年
7 李胜才;钢结构建筑中节点系统的解析与建构[D];同济大学;2007年
8 李黎明;矩形钢管混凝土柱力学性能研究[D];天津大学;2007年
9 郭宏超;半刚性框架—钢板剪力墙结构抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2011年
10 荣彬;方钢管混凝土组合异形柱的理论分析与试验研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏磊;带缝钢板剪力墙结构分析与试验研究[D];武汉理工大学;2004年
2 许刚;镶嵌式填充墙钢框架抗侧力性能试验研究[D];天津大学;2007年
3 王磊;钢结构住宅产业化进程中的经济性问题分析研究[D];武汉理工大学;2011年
4 詹瑜;钢结构住宅发展现状及效益分析[D];华南理工大学;2012年
5 黎向宇;钢结构住宅的技术与经济分析[D];西南交通大学;2012年
6 范鹏飞;钢结构住宅的特点、结构体系与发展应用[D];浙江工业大学;2011年
7 朱晓伟;钢结构住宅与传统住宅的对比评价研究[D];浙江大学;2011年
8 吴芸;钢框架抗侧力体系连接性能研究[D];武汉理工大学;2003年
9 蒋海杰;我国钢结构住宅体系评价及产业化发展对策研究[D];北京工业大学;2004年
10 孔德超;钢结构住宅技术与经济性分析[D];山东大学;2010年
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