进水塔上部型钢混凝土柱排架结构抗震分析
发布时间：2022-12-23 00:32
进水塔是水利枢纽中的取（泄）水建筑物的控制部分,其安全是保证水流得以顺利通过的基础。进水塔作为高耸建筑物,不仅需要对它进行静力分析,进行地震工况下的动力分析尤为重要。已有研究,表明型钢混凝土组合结构可让建筑物整体结构的承载能力和强度得到实质性的增强,并且可以减少混凝土构件截面,减少钢筋混凝土的体积和使用量,提高构件的可延伸性,因此本文考虑在混凝土柱中加入型钢的方式,考虑型钢和混土之间的粘结滑移,对进水塔上部型钢混凝土排架结构采用时程分析方法进行计算分析,找出最优的型钢布设方案,为类似工程的进水塔设计提供参考。主要研究包括:（1）H型钢混凝土排架柱的动力分析。主要研究H型钢混凝土柱在不同配钢量下及不同部位处的应力和位移。分别讨论了 H型钢混凝土柱位于排架顶层部位、排架启闭机层处及排架底层的UX、UY、UZ、Sx、Sy、Sz、S1和S3,通过动力时程分析的方法得出随着排架结构高程的增加,位移逐渐增加,但是应力却逐渐减小,且不同部位下的位移和应力都随着型钢截面面积增加而逐渐降低,配钢量的增加起到了较好的抗震作用,很好地满足了排架结构的强度需求。（2）十字型钢混凝土排架柱的动力分析。根据位栘得...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 型钢混凝土柱的现状及发展
1.2.2 粘结滑移研究分析
1.2.3 进水塔动力响应分析
1.3 本文主要研究内容
1.4 技术路线
2 基本理论
2.1 有限元法的理论基础
2.2 材料本构关系
2.3 粘结滑移的基础理论
2.3.1 粘结滑移的τ-s本构关系
2.3.2 型钢混凝土单元类型
2.4 本章小结
3 进水塔三维有限元模型
3.1 工程概况
3.1.1 工程背景
3.1.2 计算工况与荷载
3.1.3 计算的假定
3.1.4 基本材料参数
3.2 有限元的程序计算
3.2.1 参数法输入粘结滑移
3.2.2 有限元模型的建立
3.2.3 模型的单元类型
3.3 本章小结
4 H形截面型钢混凝土排架结构计算分析
4.1 三种H型钢混凝土排架
4.1.1 尺寸参数
4.2 动力时程分析下的进水塔
4.2.1 拟定地震动参数
4.2.2 时程分析下的位移结果
4.2.3 时程分析下的应力结果
4.3 本章小结
5 十字形截面型钢混凝土排架结构计算分析
5.1 三种十字型钢混凝土排架
5.1.1 尺寸参数
5.2 动力时程分析下的进水塔
5.2.1 拟定地震动参数
5.2.2 时程分析下的位移结果
5.2.3 时程分析下的应力结果
5.3 本章小结
6 方形截面型钢混凝土排架结构计算分析
6.1 三种方形型钢混凝土排架
6.1.1 尺寸参数
6.2 三种方形型钢混凝土排架
6.2.1 拟定地震动参数
6.2.2 时程分析下的位移结果
6.2.3 时程分析下的应力结果
6.3 不同截面形式下排架结构的对比分析
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]型钢混凝土偏心受压构件正截面受压承载力计算方法及试验验证[J]. 孙慧中,沈文都,陈才华,施昌. 建筑结构. 2019(19)
[2]强震作用下进水塔非线性时程分析[J]. 曹伟. 广西水利水电. 2018(02)
[3]预应力闸墩设计相关技术问题的调研与探讨[J]. 陈强,黄欣,廖桂英. 水电站设计. 2014(03)
[4]高耸进水塔结构在地震作用下的动态响应分析[J]. 李骞,李宁,任堂,雷光宇. 防灾减灾工程学报. 2014(01)
[5]反复荷载下型钢混凝土异形柱粘结滑移性能研究[J]. 柯晓军,陈宗平,薛建阳,马付彪. 工程力学. 2013(02)
[6]高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J]. 陈天华. 中国科技信息. 2011(16)
[7]混凝土损伤类本构关系研究现状与进展[J]. 林皋,刘军,胡志强. 大连理工大学学报. 2010(06)
[8]考虑粘结滑移的型钢混凝土结构ANSYS模拟方法研究[J]. 杨勇,薛建阳,赵鸿铁. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[9]利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构[J]. 崔娟玲,郭昭胜. 山西建筑. 2006(01)
[10]型钢混凝土粘结滑移性能试验研究[J]. 杨勇,郭子雄,薛建阳,赵鸿铁,聂建国. 建筑结构学报. 2005(04)
博士论文
[1]型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D]. 杨勇.西安建筑科技大学 2003
[2]钢管混凝土组合力学性能及粘结滑移性能研究[D]. 康希良.西安建筑科技大学 2008
[3]T形截面型钢混凝土短肢剪力墙试验研究及弹塑性分析[D]. 杨玉东.西安建筑科技大学 2010
硕士论文
[1]复合粘结锚固抗剪连接中环氧砂浆层的界面力学特性研究[D]. 周磊.华侨大学 2019
[2]典型型钢混凝土柱压弯承载破坏特性及影响因素仿真分析[D]. 管旭.西南科技大学 2019
[3]型钢再生混凝土柱—钢梁组合框架边节点受力性能研究[D]. 孙书伟.西安理工大学 2018
[4]某电站进水塔结构的静、动力计算分析[D]. 赵琼.西安理工大学 2017
[5]型钢混凝土粘结特性对闸墩工作性能的影响研究[D]. 吴金骏.广西大学 2016
[6]考虑粘结滑移的型钢混凝土数值模拟分析[D]. 李亚仙.大连理工大学 2015
[7]型钢截面形式对型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究[D]. 袁春.广西大学 2014
[8]型钢混凝土超大斜柱施工过程受力性能分析[D]. 许前程.安徽建筑大学 2014
[9]型钢混凝土柱受力性能及设计方法研究[D]. 王凤喜.哈尔滨工程大学 2014
[10]水电站进水塔的抗震特性与稳定性研究[D]. 孙文杰.大连理工大学 2013
本文编号：3724352
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 型钢混凝土柱的现状及发展
1.2.2 粘结滑移研究分析
1.2.3 进水塔动力响应分析
1.3 本文主要研究内容
1.4 技术路线
2 基本理论
2.1 有限元法的理论基础
2.2 材料本构关系
2.3 粘结滑移的基础理论
2.3.1 粘结滑移的τ-s本构关系
2.3.2 型钢混凝土单元类型
2.4 本章小结
3 进水塔三维有限元模型
3.1 工程概况
3.1.1 工程背景
3.1.2 计算工况与荷载
3.1.3 计算的假定
3.1.4 基本材料参数
3.2 有限元的程序计算
3.2.1 参数法输入粘结滑移
3.2.2 有限元模型的建立
3.2.3 模型的单元类型
3.3 本章小结
4 H形截面型钢混凝土排架结构计算分析
4.1 三种H型钢混凝土排架
4.1.1 尺寸参数
4.2 动力时程分析下的进水塔
4.2.1 拟定地震动参数
4.2.2 时程分析下的位移结果
4.2.3 时程分析下的应力结果
4.3 本章小结
5 十字形截面型钢混凝土排架结构计算分析
5.1 三种十字型钢混凝土排架
5.1.1 尺寸参数
5.2 动力时程分析下的进水塔
5.2.1 拟定地震动参数
5.2.2 时程分析下的位移结果
5.2.3 时程分析下的应力结果
5.3 本章小结
6 方形截面型钢混凝土排架结构计算分析
6.1 三种方形型钢混凝土排架
6.1.1 尺寸参数
6.2 三种方形型钢混凝土排架
6.2.1 拟定地震动参数
6.2.2 时程分析下的位移结果
6.2.3 时程分析下的应力结果
6.3 不同截面形式下排架结构的对比分析
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]型钢混凝土偏心受压构件正截面受压承载力计算方法及试验验证[J]. 孙慧中,沈文都,陈才华,施昌. 建筑结构. 2019(19)
[2]强震作用下进水塔非线性时程分析[J]. 曹伟. 广西水利水电. 2018(02)
[3]预应力闸墩设计相关技术问题的调研与探讨[J]. 陈强,黄欣,廖桂英. 水电站设计. 2014(03)
[4]高耸进水塔结构在地震作用下的动态响应分析[J]. 李骞,李宁,任堂,雷光宇. 防灾减灾工程学报. 2014(01)
[5]反复荷载下型钢混凝土异形柱粘结滑移性能研究[J]. 柯晓军,陈宗平,薛建阳,马付彪. 工程力学. 2013(02)
[6]高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J]. 陈天华. 中国科技信息. 2011(16)
[7]混凝土损伤类本构关系研究现状与进展[J]. 林皋,刘军,胡志强. 大连理工大学学报. 2010(06)
[8]考虑粘结滑移的型钢混凝土结构ANSYS模拟方法研究[J]. 杨勇,薛建阳,赵鸿铁. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[9]利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构[J]. 崔娟玲,郭昭胜. 山西建筑. 2006(01)
[10]型钢混凝土粘结滑移性能试验研究[J]. 杨勇,郭子雄,薛建阳,赵鸿铁,聂建国. 建筑结构学报. 2005(04)
博士论文
[1]型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D]. 杨勇.西安建筑科技大学 2003
[2]钢管混凝土组合力学性能及粘结滑移性能研究[D]. 康希良.西安建筑科技大学 2008
[3]T形截面型钢混凝土短肢剪力墙试验研究及弹塑性分析[D]. 杨玉东.西安建筑科技大学 2010
硕士论文
[1]复合粘结锚固抗剪连接中环氧砂浆层的界面力学特性研究[D]. 周磊.华侨大学 2019
[2]典型型钢混凝土柱压弯承载破坏特性及影响因素仿真分析[D]. 管旭.西南科技大学 2019
[3]型钢再生混凝土柱—钢梁组合框架边节点受力性能研究[D]. 孙书伟.西安理工大学 2018
[4]某电站进水塔结构的静、动力计算分析[D]. 赵琼.西安理工大学 2017
[5]型钢混凝土粘结特性对闸墩工作性能的影响研究[D]. 吴金骏.广西大学 2016
[6]考虑粘结滑移的型钢混凝土数值模拟分析[D]. 李亚仙.大连理工大学 2015
[7]型钢截面形式对型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究[D]. 袁春.广西大学 2014
[8]型钢混凝土超大斜柱施工过程受力性能分析[D]. 许前程.安徽建筑大学 2014
[9]型钢混凝土柱受力性能及设计方法研究[D]. 王凤喜.哈尔滨工程大学 2014
[10]水电站进水塔的抗震特性与稳定性研究[D]. 孙文杰.大连理工大学 2013
本文编号：3724352
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