收藏本站
《西安建筑科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钢筋混凝土核心筒抗震性能及其设计理论研究

侯炜  
【摘要】:混凝土核心筒已成为我国高层建筑中一种主要的抗侧力结构单元。框架-核心筒混合结构在我国地震区已有大量应用,但目前国内外对于核心筒很少进行深入研究,有关理论分析和设计方法没有形成一套考虑混凝土核心筒为空间抗侧力单元的完整抗震设计方法和构造体系,核心筒的抗震性能研究还很不足。所以,对地震区混凝土核心筒的抗震性能开展研究具有重要的理论和现实意义。本文在以往研究基础上,进行了以下几个方面的研究工作: 混凝土核心筒破坏机理和抗震性能研究。通过5个混凝土核心筒试件在相同轴压比下的低周反复水平加载试验,研究了钢筋混凝土核心筒在地震作用下的开裂过程、损伤顺序、滞回性能、承载力、变形及延性性能,薄弱部位、刚度退化、耗能能力、截面应变和剪力滞后现象等;分析了其破坏机理、较大塑性变形区域受力情况。分析了在相同轴压比下,试件的高宽比、连梁纵筋配筋率、连梁跨高比及加载角度各项因素对核心筒抗震性能的影响。采用三维结构非线性分析与性能评估软件perform-3D对混凝土核心筒试验试件进行了静力非线性分析,计算所得pushover曲线与试验结果吻合较好,表明纤维单元对核心筒分析的有效性和准确性;同时,对核心筒试件弹塑性损伤分布与发展的分析,得到核心筒试件损伤发展顺序以及各构件屈服情况,并与试验结果进行了对比分析,符合较好;在此基础上,系统分析了更多参数如轴压比等对混凝土核心筒承载力和变形性能的影响规律,得到对理论研究和工程设计有价值的结论。 混凝土核心筒性能指标限值研究及其抗震性能评估。本文在现行规范基础上进一步细分,将钢筋混凝土核心筒结构的性能水准划分为良好使用、暂时使用、生命安全和接近倒塌四个水平;统计分析大量钢筋混凝土连梁、剪力墙和核心筒的试验数据,提出了混凝土连梁和剪力墙构件四个性能水平的失效判别标准和参数,给出了不同破坏形态的变形性能指标限值;以层间位移角作为性能指标,给出了一般弯曲型或弯曲剪切型核心筒四个性能水平的层间位移角限值。对混凝土核心筒进行了增量动力分析,采用需求能力系数法对核心筒抗震性能进行了评估,计算得到结构满足不同设防目标的可靠水平均达到90%以上,同时给出了基于IDA分析的核心筒在正常使用、暂时使用、生命安全和接近倒塌四个性能水平极限状态的层间位移角限值。通过不同方向地震作用与单向地震作用下混凝土核心筒的地震效应对比可知,在进行结构设计时,大震作用下,斜向地震作用下的内力要明显偏大,仅考虑单向输入的水平加速度的设计结果会偏于不安全。并通过输入与Y轴45°斜向地震记录基于单条地震记录的IDA方法对核心筒进行抗震性能分析。 混凝土核心筒基于性能的抗震设计方法研究。基于能力设计原理提出了核心筒在地震作用下合理的屈服机制和破坏模式,并通过能力设计思想对本文核心筒试件进行了相应设计。根据连梁和墙肢受力的工作特点,利用罕遇地震作用下混凝土核心筒的极限承载力计算公式,对基于能力设计原理的核心筒受力性能进行验证,结果较为吻合。在加速度反应谱和能力谱法基础上,通过引入损伤指标及能力设计方法,提出了混凝土核心筒基于位移的抗震设计方法,该方法可以通过承载力和位移延性的双控进行结构的抗震设计。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU375;TU352.11

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田龙辉;;剪力墙结构连梁刚度对抗震性能影响分析[J];黑龙江科学;2014年07期
2 武强;杨谦;李捷斌;肖青战;李龙洋;;夹心墙圈梁及构造柱抗震性能研究[J];建筑技术;2017年08期
3 王雪;常卫华;;EVG-3D墙板耐火性能及火灾加固后的抗震性能试验研究[J];新型建筑材料;2017年09期
4 温家宝;;建筑幕墙抗震性能指标探讨[J];黑龙江科技信息;2014年32期
5 冯伟;;论建筑物的抗震性能[J];企业家天地;2010年10期
6 居荣初;周煜恒;;葛州坝二江闸墩抗震性能的试验研究[J];地震学刊;1987年01期
7 M.J.N.Priestly;R.J.T.Park;何立民;;钢管混凝土桩的抗震性能[J];世界地震工程;1987年01期
8 王正霖;秦士洪;;竖向预应力装配钢筋混凝土框架柱的抗震性能[J];工程力学;1988年01期
9 朱志达,沈参璜;在低周反复循环荷载作用下钢筋混凝土框架梁端抗震性能的试验研究(3)[J];北京工业大学学报;1989年01期
10 俞越;赵宝成;;连柱支撑钢框架结构抗震性能研究[J];苏州科技大学学报(工程技术版);2017年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖岩;陈国;杨瑞珍;佘立永;周泉;;现代竹结构住宅抗震性能研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
2 贾明明;吕大刚;张素梅;蒋守兰;;防屈曲支撑钢框架基于延性的抗震性能设计[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年
3 张利花;罗奇峰;胡群芳;;不同抗震设计的砖混结构校舍抗震性能对比[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
4 曹炳政;罗奇峰;;浅谈无粘结预应力混凝土结构的抗震性能[A];中国地震学会第九次学术大会论文摘要集——纪念李善邦先生百年诞辰[C];2002年
5 赵均;朱丹;陈向东;;结构参数沿高度方向突变对抗震性能的影响[A];中国地震学会第六次学术大会论文摘要集[C];1996年
6 王惠刚;程欣;周燕;;梁柱构件双向压弯抗震性能试验综述[A];《工业建筑》2017年增刊III[C];2017年
7 闫海鑫;朱忠义;牟在根;;某机场指廊多维多点输入抗震性能研究[A];第十五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2015年
8 袁海军;;汶川地震的几点思考——从建筑震害现状中进一步认识建筑抗震性能[A];第十届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集[C];2008年
9 陈鑫;赵乃志;李兵;;不同肢长异型柱抗震性能数值模拟分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2012年
10 马宁;吴斌;赵俊贤;李惠;欧进萍;;全钢防屈曲支撑抗震性能足尺构件试验[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;预应力混凝土管桩的抗震性能及新进展[N];中国建材报;2014年
2 王玉;输入门牌便知房子抗震性能[N];广东科技报;2013年
3 通讯员 丁娟 蔡浩林;力助城建抗震性能普查[N];连云港日报;2010年
4 记者 庞磊成;我市将普查建筑物抗震性能[N];潮州日报;2009年
5 郭文渊;全面普查建筑物抗震性能[N];湄洲日报;2008年
6 王庆;市政设施抗震性能须加强[N];中国建设报;2008年
7 陈熹熹汪晓霞;住宅抗震性能成关注热点 抗震能力可否要写进合同[N];经理日报;2008年
8 ;房屋的抗震性能不可小视[N];湖北日报;2000年
9 英国剑桥大学建筑系结构工程学教授,致力于建筑结构抗震研究 罗宾·斯宾策;8级地震 考验建筑抗震性能[N];中国国土资源报;2008年
10 本报通讯员 吴霞;楼房的抗震性能最受关注[N];昌吉日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯炜;钢筋混凝土核心筒抗震性能及其设计理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
2 冯国俊;基于位移的沉入式钢圆筒防波堤抗震性能研究[D];北京科技大学;2019年
3 李吉超;基于概率的变电站系统抗震性能评估方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2018年
4 魏春明;现浇钢筋混凝土框架结构施工缝抗震性能[D];大连理工大学;2006年
5 宋良龙;自定心混凝土框架的抗震性能与设计方法研究[D];东南大学;2016年
6 张品乐;短肢剪力墙抗震性能试验研究及损伤分析[D];西安建筑科技大学;2011年
7 莎玛(Sheimaa.I. Mohammed);基于试验的矩形空心墩抗震性能研究[D];长安大学;2011年
8 张建成;钢骨超高强混凝土框架结构体系抗震性能研究[D];大连理工大学;2017年
9 张晨;后张无黏结混合装配式预应力混凝土框架抗震性能研究[D];东南大学;2017年
10 孙柏涛;核电站辅助设备抗震性能破坏机理研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄灿灵;预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)抗震性能研究[D];福州大学;2017年
2 张保涛;装配式SRC柱—钢梁节点抗震性能试验研究[D];青岛理工大学;2018年
3 刘晓莹;RC框架—阶梯墙结构体系抗震性能研究[D];青岛理工大学;2018年
4 姜建;钢筋混凝土框架新型现浇节点抗震性能研究[D];青岛理工大学;2018年
5 郑志远;HR-EPS模块复合保温剪力墙抗震性能研究[D];青岛理工大学;2018年
6 宋志新;钢—竹SI体系抗震性能研究[D];东南大学;2018年
7 武虎;附加预压弹簧自复位耗能支撑的斜拉桥抗震性能研究[D];北京交通大学;2018年
8 魏延建;锈蚀钢筋混凝土桥墩的抗震性能试验研究[D];重庆交通大学;2018年
9 黄超;限位墩对长联梁桥抗震性能的初步探讨[D];重庆交通大学;2018年
10 樊敏;震损可修复钢桥墩抗震性能及设计方法研究[D];华侨大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026