钢框架-混凝土核心筒混合结构不同连接方式下的受力性能分析

摘要

近年来,随着社会经济的快速发展和工程技术的不断进步,复杂高层建筑在当前各国都得到了空前的发展。钢-混凝土混合结构是由钢框架和钢筋混凝土核心筒组合而成,它以其独特的结构形式和良好地抗震性能,在大空间和超高层建筑结构中得到迅速推广。混合结构中,节点连接方式对结构整体受力性能有着很大的影响,不同连接方式下,结构的受力有着较大差异,应该加深对结构节点各连接方式的研究。
　　本文首先概述了高层混合结构的发展历程和研究现状,总结了混合结构的特点,介绍了常用的连接点的类型(刚接、铰接、半刚性连接)及各自节点的特点。
　　其次,文章结合工程结构模型,对结构进行了弹性阶段结构竖向静力分析。比较了结构在不同活荷载分布时,各连接方式下结构的受力变化情况,确定最不利活荷载分布形式并研究节点刚度和结构构件受力性能间的变化关系。
　　再次,采用了两种侧向水平力加载模式(均匀加载模式和倒三角形加载模式)对结构模型进行了弹塑性Pushover分析,得到结构在多遇地震和罕遇地震作用时,节点连接方式对结构性能点及塑性铰的影响。
　　最后,本文在上述分析的基础上得出:1)静力弹性分析时,活荷载隔跨布置对钢梁受力最不利,钢梁跨中弯矩的大小与节点连接刚度成反比;2)钢梁右端弯矩与节点刚度成正比;3)钢梁左端弯矩和剪力与节点刚度成反比;4)柱底轴力受节点连接方式的影响较小,但柱端弯矩与节点刚度成反比;5)静力弹塑性分析时,同种连接方式下,采用均匀加载方式下的位移-剪力曲线在倒三角形加载曲线上面;6)同种加载方式下,基底剪力与结构节点刚度成正比;7)多遇和罕遇地震下结构性能点位移及层间位移角与节点刚度成反比;8)结构在罕遇地震下达到破坏时,节点采用刚性连接,结构的整体抗震性能最好。这些结论对此类结构工程有指导意义,为工程中节点的分析、设计提供一定的参考价值。

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1 绪论

1 .1 钢-混凝土混合结构的发展概况

1 .2 钢-混凝土混合结构的特点

1 .3 节点按刚性的分类

1 .3 钢-混凝土混合结构目前研究现状

1 .4 目前研究存在的主要问题

1 .5 论文研究的主要内容

2 基本理论及分析

2 .1 高层混合结构分析的计算简化模型

2 .2 高层混合结构内力与变形分析方法

2 .3 节点的设计计算方法

2 .4 混合结构中构件的节点设计

3 钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向静力分析

3 .1 模型概况

3 .2 有限元分析简介

3 .3 竖向静力荷载不同布置形式下的结构内力分析

3 .4 本章小结

4 钢框架-混凝土核心筒混合结构的非线性静力分析

4.1 Pushover分析概述

4 .2 钢-混凝土混合结构Pus ho ve r结果分析

4 .3 本章小结

5 结论与展望

5 .1 结论

5 .2 后继工作

致谢

参考文献

附录