型钢混凝土异形柱框架抗震有限元分析及试验研究

摘要

型钢混凝土异形柱框架结构作为一种新型的结构体系，具有得房率高、建筑美观等显著优点，极大地改善了普通钢筋混凝土异形柱结构承载能力低、抗震性能差等缺陷，具有良好的应用前景。目前，对型钢混凝土异形柱框架结构的研究较多集中在构件层次的有限元模拟和相应的力学试验，而对框架整体抗震性能的研究较少，尤其对该形式框架整体的试验研究方面，大多采用拟静力试验方法，尚未发现对该结构进行抗震混合试验研究的先例。
　　本研究主要内容包括：⑴对钢筋混凝土异形柱框架结构体系和型钢混凝土异形柱框架结构体系的国内外研究动态进行了阐述，并建议性地提出了一些需要进一步研究的问题；⑵以一榀型钢混凝土异形柱中框架为研究对象，并对应建立了一榀相同尺寸的钢筋混凝土异形柱框架，利用 OpenSees有限元分析软件对二者进行了Pushover弹塑性分析和滞回性能弹塑性分析，着重对两种框架的承载能力、位移延性、刚度和耗能能力等抗震性能指标进行了对比分析；对型钢混凝土异形柱框架进行了变参数分析，研究了轴压比、混凝土强度、型钢屈服强度等因素对框架整体抗震性能的影响规律；⑶对型钢混凝土异形柱框架和其对比框架进行了动力时程弹塑性分析，主要对结构进行了模态分析以及在三种不同地震波作用下结构的位移反应分析和层间位移角分析；⑷对型钢混凝土异形柱框架进行抗震混合试验研究，深入探索该结构在不同地震作用和不同地震烈度下的动力反应；将混合试验所得结果与OpenSees有限元模拟所得结果进行对比分析，检验有限元建模的准确性，为后续试验奠定基础。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 RC异形柱结构的研究现状

1.3 SRC异形柱结构的研究现状

1.4 本文研究内容

第二章 SRC异形柱框架静力弹塑性分析

2.1 引言

2.2 基于OpenSees的有限元建模

2.3 Pushover 弹塑性分析

2.4 滞回性能弹塑性分析

2.5 抗震性能影响因素分析

2.6 本章小结

第三章 SRC异形柱框架动力时程分析

3.1 引言

3.2 模型的建立

3.3 地震动的输入

3.4 动力时程分析结果

3.5 SRC异形柱框架和RC异形柱框架动力响应对比

3.6 本章小结

第四章 SRC异形柱框架抗震混合试验研究

4.1 引言

4.2 抗震试验方法

4.3 抗震混合试验系统的构建

4.4 试验方案

4.5 混合试验现象及结果分析

4.6混合试验结果与动力时程分析结果对比

4.7 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简历

攻读硕士学位期间主要参与的科研项目