单层钢筋混凝土柱厂房震害及地震反应分析

摘要

目前,单层工业厂房仍是我国各工业区内厂房的主要结构形式,若在这些工业区发生地震,将产生严重破坏,导致企业或部分车间震后处于停产状态,造成的经济损失非常巨大,严重影响国民经济发展。我国一些学者自从20世纪50年代开始对单层厂房进行了大量研究,并取得了一些研究成果,但就近年来有关单层厂房的震害资料可以看出,单层厂房的抗震性能有待提高,对单层工业厂房的抗震性能的研究仍然非常必要。本文主要以单层钢筋混凝土柱厂房为研究对象,分析其典型震害现象,建立其空间有限元模型和非线性模型,研究吊车所在位置和移动性对单层厂房地震反应的影响,本文研究成果对确保此类结构的地震安全,减轻地震灾害,具有一定的现实意义.
　　 本文主要做了以下工作:
　　 1、简要介绍了单层钢筋混凝土柱厂房的结构布置和构件组成,总结了我国单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计演变过程,论述了目前需要进一步研究的工作内容。
　　 2、本文在海城地震,唐山地震以及汶川地震的震害资料基础上,分别介绍了单层厂房的四大组成系统一屋盖系统,排架柱系统,支撑系统和围护墙系统的典型震害现象,对如何提高单层厂房抗震性能提出了建议。
　　 3、本文针对单层工业厂房的地震反应分析主要采用平面模型的研究现状,进行了空间有限元模型和非线性模型研究。将现有空间模型和平面模型进行对比,分析各模型优缺点；在此基础上,采用SAP2000建立单层厂房空间有限元模型。通过自振分析,将分析结果和平面单质点公式以及实测经验公式计算结果对比,验证空间有限元模型的可靠性。通过对一试验模型的分析,验证了非线性分析模型的可靠性。
　　 4、采用上述方法建立分析模型,对一单层厂房算例进行了非线性地震反应分析,着重研究了吊车移动性对单层厂房自振特性的影响,以及吊车所在位置和移动性对厂房地震反应分析的影响,得到了单层厂房的破坏机制,研究结果和震害规律相符,可为单层厂房的抗震设计提供重要的参考依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 单层钢筋混凝土柱厂房的结构布置和构件组成

1.3 我国单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计的演变

1.4 本文主要工作

第二章 单层钢筋混凝土柱厂房震害分析

2.1 引言

2.2 屋盖体系的震害

2.2.1 屋面板的震害

2.2.2 屋架的震害

2.2.3 门式天窗架的震害

2.3 排架柱体系的震害

2.3.1 柱顶震害

2.3.2 上柱根部及牛腿震害

2.3.3 下柱根部震害

2.3.4 双肢柱及开孔工字形柱震害

2.4 支撑系统的震害

2.4.1 柱间支撑的震害

2.4.2 屋架支撑和天窗架支撑的震害

2.5 围护墙的震害

2.5.1 一般纵向砖墙和山墙的震害

2.5.2 窗间墙的震害

2.5.3 高低跨交接处封墙震害

2.5.4 围护墙体连接破坏

2.6 本章小结

第三章 单层钢筋混凝土柱厂房地震反应分析模型

3.1 引言

3.2 国内外的相关研究现状

3.3 单层厂房平面模型和空间模型对比分析

3.3.1 平面排架模型的假定

3.3.2 空间力学模型的假定及其计算原理

3.3.3 三种模型对比

3.4 单层厂房空间有限元分析模型

3.4.1 单层厂房空间有限元模型的验证

3.4.2 单层厂房非线性分析模型

3.4.3 单层厂房非线性模型验证

3.5 本章小结

第四章 吊车位置和移动性对单层厂房地震反应分析的影响

4.1 引言

4.2 吊车所在位置对单层厂房自振特性的影响

4.3 吊车所在位置及移动性对单层厂房地震反应分析的影响

4.3.1 地震波的选取

4.3.2 吊车荷载取值与荷载工况选取

4.3.3 计算结果

4.4 本章小结

第五章 结语与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简介