基于Pushover的钢筋混凝土斜支撑框架结构优化设计

摘要

在框架结构中加设一定比例的混凝土斜支撑被称之为钢筋混凝土斜支撑框架结构，它属于多道设防的延性结构体系。由于这种结构体系增设了混凝土斜支撑，结构的抗侧移刚度得到大幅提高。在相同地震烈度下，钢筋混凝土斜支撑框架结构的梁柱部分，尤其是框架柱破坏比较轻，其抗倒塌性能优于纯框架结构。　　使用中国建筑科学研究院研发的PKPM系列结构设计软件建模。模型取一栋13层的3×5跨的结构，刚度、质量分布均匀且规则。在相同地震烈度、平面形式和工程条件下，分别建立框架结构、钢筋混凝土斜支撑框架结构以及框架—剪力墙结构模型，通过调整支撑形式和支撑截面大小，共建立十一组模型，然后分别对它们进行静力弹塑性分析。经过计算分析后，得到各个模型的抗倒塌验算图，再分别求出性能点层间位移角、塑性铰分布图等指标来判断结构在罕遇地震下的抗震性能，然后再比较它们含钢量的大小。通过结构在罕遇地震下抗震性能和含钢量的综合对比，进行结构优化设计。对比结果表明，钢筋混凝土斜支撑框架结构的综合性能最好，双向支撑的抗震性能都要强于其他两种形式的支撑，并且在一定范围内随着截面尺寸增大，抗震性能也随之提高。　　另外，选取绵阳市一栋设防烈度为9度，基本地震加速度为0.4g的5层框架结构小学建筑，在同样工程条件下建立一个混凝土双向支撑框架结构模型。通过对比两个模型罕遇地震下的抗倒塌性能及含钢量的大小，对原结构进行优化。综合分析后，混凝土双向支撑框架结构在罕遇地震下的综合性能比框架结构要好。

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引言

第1章 文献综述

1.1 选题背景

1.2 国内外的研究现状

1.3 研究目标和研究内容

1.4 关键问题

1.5 研究方法与技术路线

第2章 Pushover分析方法的基本理论

2.1 Pushover的发展历程

2.2 Pushover分析方法的主要内容

2.3 Pushover分析方法的理论依据

2.4 目标位移的确定

2.5 Pushover分析方法的加载模式

2.6 分析程序PUSH简介

第3章 结构基本模型的建立与分析

3.1 建立框架结构模型

3.2 框架结构的弹塑性静力分析

3.3 建立框架—剪力墙结构的模型

3.4 框架—剪力墙结构的弹塑性静力分析

3.5 建立钢筋混凝土斜支撑框架结构的模型

3.6 钢筋混凝土斜支撑框架结构的静力弹塑性分析

3.7 模型的计算结果分析对比

3.8 小结

第4章 混凝土斜支撑在中小学建筑抗震设计中的研究

4.1 模型的建立

4.2 模型的抗倒塌验算

4.3 模型的计算结果分析

结论

参考文献

致谢

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