现代竹框架剪力墙结构抗震性能研究

摘要

随着时代的发展，如何保护生态环境逐渐受到人们的关注。在古代木材被广泛运用于各类建筑，其特点鲜明，木结构抗震性、耐久性，多次在历史中得到验证。我国的木材资源严重匮乏，急需一种新型环保材料，通过大量科学人员的研究，结合我国森林资源的现状，现代竹材问世，现代竹材是一种以原竹为原料经过现代胶合工艺加工而成的新型材料。在多年研究后，而今现代竹材被运用于工程结构包括各类建筑、桥梁。
　　近年来兴起的现代竹框架剪力墙结构建筑既能满足建筑对空间的需求，同时又保证整体结构的抗侧能力，为从理论上研究这种建筑的抗震性能，本文运用数值模拟的方法，对一栋竹框架剪力墙结构建筑作了抗震性能研究。建模时参考国内外学者的经验，对该结构材料、构件单元以及连接进行定义。从整体结构和影响因素两个层次对结构抗震性能进行了分析。
　　(1)本文总结了竹木材料的发展，竹木结构的发展，地震震害，竹木框架剪力墙结构的研究现状等方面。
　　(2)进行动力特性分析时，根据本文研究对象的实际情况，选用分块Lanczos法，计算得到了骨架模型和完整模型的自振周期和振型，为动力分析提供重要参数，同时将计算结果与理论公式计算值进行了对比说明。
　　(3)利用振型分解反应谱法进行了内力及位移的计算，求解本文工程结构在多遇和罕遇地震下的弹性解答，得出在多遇和罕遇地震下，结构的地震响应情况;进行了地震作用的手算，利用底部剪力法得到结构水平地震作用，并进行了构件承载力验算;最后对比了反应谱计算结果和手算结果。
　　(4)由于地震动强度的不确定性，利用资料在软件中自定义现代竹材的本构关系，本文选取两条实际地震记录和一条人工合成波，对结构施加水平地震作用;求解了结构在多遇地震和罕遇地震下的地震响应;对比时程分析与反应谱分析以及手算结果的差异，进一步研究其抗震性能。
　　(5)结构抗侧的主要构件是墙体，结合以上分析过程中发现的问题，分别分析了四种参数对整体体抗侧能力的影响，并给出提高抗震性能的措施。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 竹木材料的发展

1．2 竹木结构的发展

1．3 竹木结构的抗震性能

1．4 现代竹木结构的研究

1．5 研究的必要性与主要内容

第二章 模型建立及动力特性分析

2．1 有限元介绍

2．1．1 有限元法概述

2．1．2 有限元软件ANSYS介绍

2．1．3 ANSYS建模分析步骤

2．2 工程有限元模型建立

2．2．1 基本概况

2．2．2 连接处理及单元类型选择

2．2．3 材料属性定义

2．2．4 模型建立

2．3 动力特性分析

2．3．1 概述

2．3．2 本工程结构的动力特性分析

2．3．3 结果分析

2．4 本章小结

第三章 整体结构反应谱分析

3．1 反应谱法概念及原理

3．2 反应谱分析基本过程

3．2．1 本文反应谱分析过程

3．2．2 反应谱值的输入

3．3 反应谱分析结果及分析

3．3．1 多遇地震

3．3．2 罕遇地震

3．3．3 结果分析

3．4 地震作用手算简化计算

3．4．1 剪力墙抗侧计算

3．4．2 屋盖、楼盖抗侧计算

3．4．3 结果分析

3．5 本章小结

第四章 整体结构时程分析

4．1 时程分析概念及原理

4．2 地震波的选择

4．2．1 地震波选取原则

4．2．2 本文地震波选取及调整

4．3 时程分析结果及分析

4．3．1 多遇地震

4．3．2 罕遇地震

4．3．3 结果分析

4．4 本章小结

第五章 墙体参数对整体结构地震反应的影响

5．1 墙体横撑对整体结构地震反应的影响

5．2 墙面板厚度对整体结构地震反应的影响

5．3 墙体边骨柱尺寸对整体结构地震反应的影响

5．4 墙体开洞对整体结构地震反应的影响

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文及参与科研情况