混凝土框架结构抗震性能研究

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1、学校代号10532学号S150100105分类号TU375.4密级公开硕士学位论文混凝土框架结构抗震性能研究学位申请人姓名禹愿雄培养单位土木工程学院导师姓名及职称唐昌辉副教授学科专业结构工程研究方向结构抗震论文提交日期2018年5月26日学校代号：10532学号：S150100105密级：公开湖南大学硕士学位论文混凝土框架结构抗震性能研究学位申请人姓名：禹愿雄导师姓名及职称：唐昌辉副教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2018年5月26日论文答辩日期：2018年5月29日答辩委员会主席：沈蒲生教授ResearchonSeismicperformanceofCo

2、ncreteframeStructuresYUYuanxiongB.E.(AnhuiUniversityofScience&Technology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateprofessorTANGChanghuiMay,2018混凝土框架结构抗震性能研究摘要在传统的结构设计与分析方法

3、中，研究者一般将混凝土框架节点假设为刚性节点，然而大量地震灾害调查结果表明框架结构的节点失效可能导致结构局部破坏或整体倒塌，因此，从节点模型入手研究混凝土框架结构的抗震性能，具有工程和理论意义。本文在研究混凝土框架结构梁柱节点区受力机理的基础上，基于OpenSEES有限元平台中的BeamColumnJoint节点单元和梁柱纵筋粘结滑移单元分别建立了考虑梁柱节点模型的混凝土框架结构拟静力和拟动力有限元计算模型，并对国内既有的混凝土框架结构抗震性能试验进行了模拟分析。此外，本文选取了梁柱节点模型、梁柱节点核心区配箍率、框架柱轴压比、框架结构建筑高度等影响因素对混凝土框架结构抗震性能进行

4、了参数分析，并基于计算结果提出了一些混凝土框架结构抗震设计的建议。本文具体的研究内容如下：(1)通过对国内外文献进行大量的阅读，详细地介绍了混凝土框架节点有限元模型的研究概况，总结了国内外考虑节点模型对混凝土框架节点以及整体混凝土框架结构进行研究的现状，并提出现有的混凝土框架结构抗震性能分析存在的一些问题，阐述对混凝土框架结构进行进一步研究的必要性。(2)阐述了混凝土框架结构节点受力机理，并介绍了OpenSEES有限元平台中的BeamColumnJoint节点单元。建立了考虑梁柱节点模型的混凝土框架结构拟静力有限元计算模型并对国内研究者已完成的两榀两层双跨混凝土框架结构拟静力抗震性

5、能试验进行了模拟分析。计算结果与实验结果吻合较好，证明了该有限元模型可有效且可靠的对混凝土框架在低周反复荷载作用下的滞回性能进行数值模拟，获取了一种基于节点宏观力学模型对混凝土框架结构拟静力抗震性能分析的新途径。(3)基于OpenSEES建立了考虑梁柱节点模型的混凝土框架结构拟动力有限元计算模型。作者利用该有限元模型对国内研究者已完成的混凝土框架结构在地震荷载作用下的拟动力试验进行有限元计算分析。计算结果与实验结果吻合良好，验证了OpenSEES有限元平台中的BeamColumnJoint节点单元和梁柱纵筋粘结滑移单元在混凝土框架结构动力时程分析中的适用性以及考虑节点模型的混凝土框

6、架结构有限元计算模型在拟动力试验模拟中的准确性。(4)作者以梁柱节点模型、框架结构建筑高度为影响参数设计了多榀混凝土框架，基于OpenSEES建立考虑梁柱节点模型的混凝土框架结构有限元计算模型，对各混凝土框架在地震荷载作用下的结构反应进行了模拟计算，计算结果表明对框架节点进行刚性化假设会低估结构的侧移量，且节点区变形对框架结构抗震性能II硕士学位论文的影响随着建筑高度的增大有所降低；此外还选取节点核心区配箍率、框架柱轴压比为影响参数对框架结构抗震性能进行了参数分析，并基于计算结果提出了一些对于混凝土框架结构抗震设计的建议。关键词：混凝土；框架结构；OpenSEES；抗震性能；节点模

7、型；粘结滑移III混凝土框架结构抗震性能研究AbstractResearchersgenerallyassumeconcreteframejointsasrigidinconventionalstructuraldesignandanalysis.However,alargenumberofearthquakedisasterinvestigationresultsindicatethatthefailureofthejointsoftheframestructure