简单模型弯剪型抗侧力体系的相互作用

摘要

框架－混凝土剪力墙体系，框架－支撑体系，框架－混凝土简体等双重抗侧力体系在工程中应用非常广泛。在水平力作用下，框架是剪切型变形，而剪力墙(简体)的变形为弯曲型，两者结合在一起后，楼板的刚性隔板作用使两者产生相同的侧移，因此两者有很强的相互作用。 本文第二章对传统方法进行了阐述，传统方法都采用剪力墙由一个受弯悬臂构件代替，仅产生弯曲变形；框架由一个连续的受剪悬臂构件代替，仅产生剪切变形的假定。从而忽略了剪力墙的剪切变形和框架的弯曲变形。而实际工程中，双重抗侧力体系中也包含两者属弯剪型变形体系(介于两种极端情况之间)的情况并行的两组大小。例如，筒中简体系以及有差异的简体，这时其中之一不能简化为纯剪切型。 本文第三章对两个弯剪型抗侧力结构在水平荷载作用下的共同工作进行了分析。推导的基本微分方程组及其解析解，与传统框架一剪力墙结构可以一次求解不同，两个弯剪型结构共同作用的分析必须两步求解。 本文第四章对双重结构体系中两弯剪型结构的相互作用提出了一种更加简单，直观的模型，并进行了简单的公式推导.并通过一系列刚度变化后的比较算例，分析了两片弯剪型结构共同抵抗侧向力时抗弯刚度和抗剪刚度变化对结构水平侧移的影响，并与传统方法和Ansys有限元计算结果进行了分析比较。 本文第五章考虑简单模型双重体系的二阶效应，推导了双重弯剪型结构体系在水平荷载和顶端竖向集中荷载共同作用下的弯曲侧移，剪切侧移的解析解和弯剪构件(框架柱)的位移放大系数求解公式，以及通过数值解法，计算了自重产生的二阶效应，并通过分析，得出双重体系总临界荷载和结构各自临界荷载的关系。在算例分析中，通过计算弯曲、剪切侧移放大系数，和一阶结果进行了分析比较。 本文第六章对变截面结构简单模型双重体系的二阶效应，推导了位移基本公式并通过算例分析，和ANSYS计算进行了比较。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

第1章绪论

§1.1引言

§1.2结构体系的分类

§1.2.1框架结构体系

§1.2.2剪力墙结构体系

§1.2.3框架-剪力墙结构体系和框架-筒体结构体系

§1.2.4框架-支撑结构体系

§1.2.5筒体结构体系

§1.3本文的研究背景和主要研究内容

§1.3.1本文的研究背景和问题的提出

§1.3.2现有的研究内容

§1.3.3本文主要研究内容

第2章框-剪结构传统近似分析方法

§2.1引言

§2.2对称框架-剪力墙结构的性能

§2.3框架-剪力墙结构的近似分析

§2.3.1微分方程的推导

§2.3.2均布荷载时的解

§2.3.3剪力墙和框架中的力

§2.3.4其他荷载下的解

§2.3.5框架剪切刚度(GA)的计算

§2.4考虑二阶效应时框-剪结构的近似分析

§2.4.1二阶效应

§2.4.2基本微分方程的建立

§2.4.3顶端及任意高层处有竖向集中载的情况

§2.4.4算例分析

§2.6本章小结

第3章双重弯剪型抗侧力体系的相互作用

§3.1引言

§3.2双重弯剪型结构分析计算模型

§3.3一阶弯剪型结构的相互作用

§3.3.1基本微分方程组的建立

§3.3.2均布荷载

§3.3.3倒三角荷载

§3.4考虑二阶效应弯剪型结构的相互作用

§3.4.1基本微分方程组的建立

§3.4.2基本微分方程组的求解

§3.5算例分析

§3.6本章小结

第4章简单模型弯剪型抗侧力体系的相互作用

§4.1引言

§4.2 Timoshenko梁

§4.3弯剪型子结构分析计算模型

§4.4子结构模型的基本公式的建立

§4.5算例分析

§4.6和Ansys有限元计算结果的比较

§4.6.1模型建立

§4.6.2分析比较

§4.7子结构模型进一步分析

§4.8本章小结

第5章 考虑二阶效应的简单模型的相互作用

§5.1引言

§5.2竖向集中力基本微分方程组的建立

§5.3基本微分方程组的求解

§5.4其他竖向荷载下基本方程的建立

§5.4.1自重作用下的情况

§5.4.2顶端竖向集中载和自重作用下的情况

§5.5简单模型二阶分析位移放大系数

§5.5.1比较参数标记规定

§5.5.2双重体系总临界荷载和结构各自临界荷载的关系放大系数公式拟合

§5.6算例分析

§5.6.1算例1，水平力和顶部集中荷载作用下

§5.6.2算例2，水平力和自重荷载作用下

§5.6.3算例3，水平力和自重荷载以及顶部集中荷载作用下

§5.7本章小结

第6章变截面结构的简单模型的相互作用

§6.1引言

§6.2变截面结构的简单模型一阶分析

§6.3变截面结构的简单模型二阶分析

§6.4变截面结构二阶放大系数拟合公式

§6.5算例分析

§6.5.1算例1，水平力荷载作用下

§6.5.2算例2，水平力和顶部集中荷载作用下

§6.5.3算例3，水平力和自重荷载以及顶部集中荷载作用下

§6.6本章小结

第7章本文总结与展望

§7.1本文工作的总结

§7.2进一步工作的设想

参考文献

作者简历及在学期间所取得的科研成果