簡介：地震災害是當今社會發(fā)生最嚴重的自然災害之一。隨著建筑物向高層及超高層發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)中以填充墻為主要圍護結(jié)構(gòu)的填充墻鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)也在抗震方面有更高的要求。而高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程JGJ32010規(guī)范中只是把填充墻的剛度按照計算自振周期進行折減，但是實際上進行周期折減后整個框架的受力性能就與實際不相符。因此，有必要對填充墻框架結(jié)構(gòu)進行深層次的研究。本文開展的主要工作有1建筑結(jié)構(gòu)材料性能試驗。其中包括燒結(jié)頁巖空心砌塊砌體的抗壓強度和抗剪強度、混凝土的抗壓強度、鋼筋的抗拉強度及砌筑砂漿的抗壓強度。2框架試件試驗研究。對框架試件進行結(jié)構(gòu)的設計、鋼筋的綁扎、澆筑、養(yǎng)護和加載工作等。當框架試件混凝土養(yǎng)護時間達到28D后進行低周往復試驗加載。對低周往復加載試驗時出現(xiàn)的現(xiàn)象進行描述，并加以分析。對試件加載采集的數(shù)據(jù)進行處理，繪制出每個試件的滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)、強度退化曲線、剛度退化曲線和耗能能力曲線。研究結(jié)果表明填充墻的存在提高了試件的滯回曲線和骨架曲線荷載峰值，完全填充墻框架試件IF能夠承受的最大荷載是純框架試件BF的254倍，而填充墻開窗洞面積率僅為58％的開窗洞填充墻框架試件IFW，它最大能夠承受的最大荷載僅為試件IF的80％。填充墻的存在使試件的剛度增加、延性減小和強度退化加快。在位移角135之前，帶有填充墻的試件IF和IFW在每一個位移值下耗能總量均大于純框架試件BF試件IF的累計耗能是試件BF的283倍，試件IFW的累計耗能是試件BF的227倍，而試件IFW的累計耗能是試件IF的080倍，說明填充墻的存在增加了框架結(jié)構(gòu)的耗能。但是，由于純框架延性更好，試件BF耗能能力要大于試件IF和IFW的耗能能力。3框架試件數(shù)值模擬分析。對OPENSEES軟件進行了介紹，同時對建模時采用的恢復力模型進行了參數(shù)的說明。軟件模擬時填充墻被等效為兩對對角斜撐桿，并把填充墻剛度按照3∶1進行分配塑性鉸區(qū)域采用的是IBARRAMEDINAKRAWINKLER退化模型。進行三榀框架試件的數(shù)值模擬，把模擬生成的滯回曲線與骨架曲線與試驗結(jié)果對比，驗證數(shù)值模擬的準確性。

簡介：框架核心筒結(jié)構(gòu)是外圍由框架結(jié)構(gòu)、中間由簡體構(gòu)成的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，由于其良好的受力特性在高層建筑中得到了廣泛的應用。等效連續(xù)化法作為一種外框架結(jié)構(gòu)的分析方法，由于能夠考慮剪力滯后效應的影響，可以較為準確的分析框架核心筒結(jié)構(gòu)中外框架受水平荷載時的內(nèi)力與位移。本文以等效連續(xù)化理論為基礎對外框架結(jié)構(gòu)進行簡化，并分別采用力法和微分方程方法對框架核心筒結(jié)構(gòu)進行整體求解，并比較計算結(jié)果。最后基于等效連續(xù)化法采用ANSYS軟件對框架核心筒結(jié)構(gòu)進行簡化建模，并與原整體模型結(jié)果進行對比分析。論文的具體工作如下1以等效連續(xù)化理論為基礎，將框架核心筒結(jié)構(gòu)外框架部分等效為正交異性板結(jié)構(gòu)，列出考慮剪力滯效應的外框筒結(jié)構(gòu)單獨受三種典型水平荷載作用下的梁柱內(nèi)力和水平位移計算公式。然后在外框筒結(jié)構(gòu)單獨受力下的應力計算公式基礎上，分別采用力法和微分方程法列出對框架核心筒整體受力時考慮剪力滯后效應的梁柱內(nèi)力和水平位移計算公式。2采用計算公式對某典型框架核心筒結(jié)構(gòu)進行柱軸力與水平位移的計算，并求出外框架單獨受力的結(jié)果，以及框架核心筒結(jié)構(gòu)整體受力時采用等效連續(xù)體力法和等效連續(xù)體微分方程法計算的結(jié)果，將結(jié)果進行比較。利用有限元軟件ANSYS對此框架核心筒結(jié)構(gòu)進行建模，將有限元分析結(jié)果與基于連續(xù)化法的手算結(jié)果進行比較分析。3通過對連續(xù)化法準確性的驗證，在等效連續(xù)化法的基礎上提出一種對高層框架核心筒結(jié)構(gòu)的有限元簡化建模方法，即將外框架等效為正交異性板建模，通過定義板厚和異性板材料參數(shù)完成外部復雜框架結(jié)構(gòu)的建模，能夠大幅減少復雜高層模型的建模時間。對簡化建模后的框架核心筒結(jié)構(gòu)模型和整體式建模的模型進行水平靜載和動力特性的對比分析，驗證簡化建模方法的可行性。通過對比分析，本文認為等效連續(xù)化手算方法能夠模擬高層框架核心筒結(jié)構(gòu)的受力特點有一定準確性，但計算繁瑣，實用性不強。初步設計時，可采用本文提出的基于連續(xù)化法的簡化建模方法對建筑進行初步估算，并為設計最后階段的整體建模分析提供一種校核措施。

簡介：南開大學博士學位論文微孔金屬有機框架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和氣體吸附性質(zhì)研究姓名溫亮申請學位級別博士專業(yè)無機化學指導教師程鵬201205ABSTRACTMETALORGAILICFRAMEWORKSMOFSHAVEATTRACTEDAGREATDEALOFRECENTINTERESTASANEWCLASSOFTAILORMADEFUNCTIONALMATERIALSINMANYAPPLICATIONAREASMANYMOFSHAVEBEENOBTAINEDWHICHPOSSESSEXTREMELYLARGESOLVENT。ACCESSIBLEVOIDSPACEAJLD1AI謦EOPENCHANNELSHOWEVERSUCHOPENSTRUCTUREMOFSTENDTOUNDERGOSIGNIFICANTSTRUCTURALDISTORTIONSUPONREMOVALOFTHESOLVENTMOLECULESTOLOSE也ELRP翎ILANENTPOROSITYASPROBEDBYTHEUPTAKEOFSMALLMOLECULESSUCHASN2，H2，ANDC02NEWSTRATEGIESMUSTBEDEVELOPEDTOFIGIDIFYANDSTABILIZESUCH0PENS饑CTUREMOFSINORDERTOEXPLOITTHEMFORGASSTORAGEANDSEPARATIONAPPLICATIONS1BASEDONTHELINEARTRIAZOLECARBOXYLATELIGAND，ALLUNUSUALDOUBLE。WALLEDMICROPOROUSMOFPOSSESSINGTHEEXTREMELYHIGHSTABILITYANDEFFICIENTPERMANENTDOROSITYCOMPARINGWITHTHESETWOSIMILARLIGANDS，THISMODIFICATION，CHANGINGTHE丘鋤EWORKSTMCTLLRE丘DMSINGLEWALLEDTODOUBLEWALLED，SIGNIFICANTLYENHANCEDTHE廳鋤EWORKSTABILITYANDINCREASEDTHEVOIDPOROSITYANDHEUPTAKECAPACITY2BASEDONTHETRIANGLUARSHAPEDLIGAND，AMOFWITHZIGZAGNARROWCHANNELS，WALSS01VOTLLEMLALLYSYNTHESIZEDANDSTRUCTURALLYCHARACTERIZEDITPOSSESSESAHIGHADSORPTIONCAPABILITYWHICHCANATTRIBUTETOTHESTRONGINTERACTIONSBETWEENSMALLGASMOLECULESANDTHEIRREGULAROPENCHANNELSWITHZIGZAGSHAPEANDNARROWPORESLZE3TWOHIGHCONNECTIVITYMOFSWITHVERYINTERESTINGMODESOFMIXEDMO乜TINTEMENETRATIONANDCROSS1INKINGWERESYNTHESIZEDUSINGTHEELONGATED粗DAROMATICRICHBRIDGINGLIGANDUNUSUALMIXED。MOTIFINTERPENETRATION髓DCROSS1I11IINGCANRIGIDIFYANDSTABILIZETHEFRAMEWORKS，LEADINGTOHIGHLYPOROUSMOFSWITHHIGHUPTAKECAPACITIESFORHEANDC024EXPOSURETOCH2C12ATROOMTEMPERATUREINDUCESSINGLE。C口STALTOSIN91ECRYSTALTRANSFORMATIONOFTHE2DCOORDINATIONNETWORKTOTHE3DMETAL_ORGANIC丘鋤EWORKVIADIMERIZATIONOFTLLEMETALCONNECTINGPOINTS，LEADINGTOSIGNIFICANTEILHANCEMENTINFRAMEWORKSTABILITYPOROSITYANDHEUPTAKECAPACITYKEYWORDSMICROPOROUSMOFSTRUCTURALSTABILITYHEUPTAKE，C02CAPTUREII

簡介：裝配式混凝土框架是建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的主要形式之一，具有施工速度快，現(xiàn)場污染小，勞動力耗費少，綠色環(huán)保等優(yōu)點。但是裝配式混凝土框架施工精度要求高，預制梁柱構(gòu)件采用現(xiàn)場裝配，導致其整體受力和抗震性能有待提高，因此目前裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的層數(shù)和應用范圍受到一定限制。屈曲約束支撐拉壓受力均等，承載力高，延性性能好，循環(huán)荷載作用下有良好的耗能能力，目前主要應用在新建結(jié)構(gòu)和加固項目。采用屈曲約束支撐可有效改善裝配式混凝土框架的抗震性能。目前，對于屈曲約束支撐裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的研究尚缺乏。本文通過科學的試驗研究和系統(tǒng)的理論分析，研究了屈曲約束支撐裝配式混凝土框架的抗震性能，開展工作如下1開展了1榀現(xiàn)澆混凝土框架和4榀屈曲約束支撐裝配式混凝土框架的擬靜力試驗，研究參數(shù)為梁柱節(jié)點預制形式、預埋件構(gòu)造形式、支撐布置形式以及有無布置支撐。詳細考察了不同參數(shù)影響下現(xiàn)澆混凝土框架和屈曲約束支撐裝配式混凝土框架的滯回性能和破壞模式。2對各個試件的試驗結(jié)果進行深入的理論分析和對比討論，詳細研究了現(xiàn)澆混凝土框架和屈曲約束支撐裝配式混凝土框架的骨架曲線特征點、強度、剛度退化、延性和耗能能力等抗震性能指標，并著重分析了框架結(jié)構(gòu)重點部位的應變變化規(guī)律和屈服順序。3利用ABAQUS程序分別建立了1榀現(xiàn)澆混凝土框架和4榀屈曲約束支撐裝配式混凝土框架的有限元模型，分別獲得了試件在靜力作用下的力P位移（⊿）關系曲線，并分別對現(xiàn)澆混凝土框架和屈曲約束支撐裝配式混凝土框架進行非線性全過程分析。4利用ABAQUS有限元軟件建立屈曲約束支撐裝配式混凝土框架簡化模型，并對簡化模型進行了討論，應用簡化模型選取荷載參數(shù)、材料參數(shù)和幾何參數(shù)以及屈曲約束支撐參數(shù)，對框架結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)分析，確定影響框架力P位移（⊿）關系曲線的重要參數(shù)和影響規(guī)律。

簡介：基于性能的抗震設計方法能夠有效地降低地震造成的社會經(jīng)濟損失，是未來地震工程發(fā)展的主要方向之一。在設計過程中，需要通過建筑性能和損失評估來得到可能的地震損失，進而將設計方案和性能及損失聯(lián)系起來。本文基于FEMAP58中建筑性能和損失評估方法，以符合我國設計規(guī)范的RC框架結(jié)構(gòu)為評估對象，完成了以下研究內(nèi)容1總結(jié)了影響框架節(jié)點抗震性能的設計參數(shù)，詳細對比了中美規(guī)范中框架節(jié)點的設計要點。按照建立易損性函數(shù)流程，確定了節(jié)點性能等級劃分和試驗數(shù)據(jù)篩選標準，選取了15篇研究文獻，得到48個節(jié)點的有效數(shù)據(jù)。采用參數(shù)估計方法對節(jié)點易損性概率模型進行標定，并對擬合優(yōu)度進行了檢驗，采用對數(shù)正態(tài)分布建立了框架節(jié)點的試驗易損性模型。2采用與框架節(jié)點類似的思路完成了填充墻的易損性研究，確定了填充墻實驗數(shù)據(jù)篩選標準，選取了15篇文獻，共得到30片墻體有效數(shù)據(jù)，基于對數(shù)正態(tài)分布建立了填充墻的試驗易損性模型。3選取在魯?shù)榈卣鹬幸粭潎乐仄茐牡男陆ㄈ龑涌蚣芙Y(jié)構(gòu)為研究對象，建立了考慮填充墻的PERFM3D有限元模型，通過彈塑性時程分析展示結(jié)構(gòu)地震響應全過程，對比了模擬結(jié)果與實際震害，證明了該模型在模擬宏觀震害上的適用性。對比有無填充墻的結(jié)構(gòu)模型在抗震性能上的差異，發(fā)現(xiàn)考慮填充墻后，結(jié)構(gòu)的殘余有變形明顯的增大。選取3條遠場地震動、3條近場脈沖地震動、3條近場非脈沖地震動以及魯?shù)辇堫^山地震動記錄作為輸入，通過IDA分析得到了不同強度地震作用下的結(jié)構(gòu)需求參數(shù)，并分析了其概率模型。4基于FEMAP58性能和損失評估原理，建立了目標結(jié)構(gòu)的性能模型（包括結(jié)構(gòu)造價，構(gòu)件造價和數(shù)量等信息），編寫了結(jié)構(gòu)經(jīng)濟損失計算程序，采用基于強度和基于時間的方法完成了對該結(jié)構(gòu)地震經(jīng)濟損失的評估。

簡介：傳統(tǒng)的地震易損性方法常采用地震烈度、建筑年代、場地類別等宏觀因素的模糊類比來進行分析，相對簡單并易于理解和接受。然而結(jié)構(gòu)的材料強度、構(gòu)件尺寸和抗震措施等微觀因素對結(jié)構(gòu)地震性能的影響無法在其方法體系中得到定量評估。因此傳統(tǒng)方法的易損性評估結(jié)果只能是宏觀而不夠精確的，而基于非線性的計算分析方法雖然能夠比較準確的模擬結(jié)構(gòu)的地震易損性，但對于群體建筑的分析就顯得效率低下。本文以使用量大面廣的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，借鑒傳統(tǒng)方法中的類比思想，提出一種基于相似類比的地震易損性分析方法。該方法無需進行結(jié)構(gòu)的建模計算即可通過類比分析實現(xiàn)其地震性能評估，極大地提高了結(jié)構(gòu)地震易損性分析的計算效率。地震易損性分析本質(zhì)上是一種非線性分析，其首要問題在于單元模型問題，對在非線性分析中常用的三種單元模型進行了數(shù)值模擬，分析了三種單元數(shù)值模型的準確性，研究結(jié)果為地震易損性中的非線性分析奠定了基礎。雖然宏觀影響因子易于獲得，但只是粗略的一個范圍，參數(shù)之間不具有連續(xù)性。以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，提出以結(jié)構(gòu)微觀層次的參數(shù)為類比分析的結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用模糊距離中的加權海明距離來度量兩棟建筑之間的相似程度，以層次分析法計算各結(jié)構(gòu)參數(shù)的權重系數(shù)。建立了基于相似類比的結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法。并采用能力譜法對各結(jié)構(gòu)參數(shù)進行單因素分析，得到不同地震強度下最大層間位移角隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化關系，統(tǒng)計確定了各結(jié)構(gòu)參數(shù)屬性函數(shù)的K值。最后對三組鋼筋砼單體結(jié)構(gòu)進行了算例計算，將其與有限元結(jié)果進行比較，驗證了本文方法的準確性和可靠性。采用一次二階矩FOSM方法，研究了恒荷載、活荷載、混凝土抗壓強度、鋼筋屈服強度、鋼筋彈性模量以及阻尼比六個結(jié)構(gòu)不確定性參數(shù)對結(jié)構(gòu)地震易損性分析的影響。研究結(jié)果表明對于較低的地震強度，相似類比分析時可以不用考慮結(jié)構(gòu)的不確定性，而對于高地震強度或者第四極限狀態(tài)，建議考慮結(jié)構(gòu)的不確定性。

簡介：無粘結(jié)預應力混凝土作為混凝土領域里的一門新興技術，不僅能加快施工進度、減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)約鋼材，而且還能提高其綜合效益，是當前建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的一種趨勢。近些年，雖然對無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的研究也取得不錯成果，但該類結(jié)構(gòu)在抗震設防地區(qū)的應用很少，對于其基于性能的抗震研究也很少。為了有效改善無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能，推廣此類結(jié)構(gòu)在抗震設防地區(qū)的應用，本文采用增量動力分析方法對無粘結(jié)預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)進行了基于性能的抗震研究，結(jié)合地震易損性分析對結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力以及地震經(jīng)濟損失進行了評估。施加在無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的預應力大小可以用預應力度來表示，能夠直接影響結(jié)構(gòu)的抗震性能。為此，本文考慮了預應力度的影響，以某五層兩跨無粘結(jié)預應力混凝土框架為研究對象，利用ASGEN有限元軟件分別對預應力度為04、06、08和10的結(jié)構(gòu)模型進行增量動力分析，以譜加速度SAT1，3％以及最大層間位移角ΘMAX分別作為地震動強度指標和結(jié)構(gòu)損傷指標來建立IDA曲線，對多條IDA曲線匯總統(tǒng)計，研究了結(jié)構(gòu)的抗震性能，研究結(jié)果表明在彈性階段，隨著預應力度的增大，無粘結(jié)預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)的強度和剛度有所增大，結(jié)構(gòu)的抗震性能也有所改善在結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段后，結(jié)構(gòu)達到CP極限狀態(tài)時，預應力度為06結(jié)構(gòu)的譜加速度SAT1，3％）最大，并且隨著譜加速度SAT1，3％的增大結(jié)構(gòu)的強度和剛度退化較為緩慢，具有良好的抗震性能，適合在抗震地區(qū)應用。本文采用地震易損性理論，總結(jié)了無粘結(jié)預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)基于IDA分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)地震易損性分析流程，分析不同預應力度結(jié)構(gòu)在不同性能水準下的易損性曲線，并對其抗倒塌能力以及地震經(jīng)濟損失進行評估。研究結(jié)果表明結(jié)構(gòu)在IO和LS極限狀態(tài)的易損性曲線不隨預應力度的改變而產(chǎn)生較大變化。對于結(jié)構(gòu)在CP極限狀態(tài)的易損性曲線，預應力度為06時，結(jié)構(gòu)易損性曲線最為平緩，在相同水平罕遇地震作用下超越CP極限狀態(tài)的概率較小，說明在進入彈塑性階段以后，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較好的塑性變形能力以及良好的延性耗能性能。從結(jié)構(gòu)的抗倒塌儲備系數(shù)可以看出，預應力度為06的結(jié)構(gòu)抗倒塌儲備系數(shù)最高，說明無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)在中等預應力度下，結(jié)構(gòu)抗倒塌能力較強，具有較高的安全儲備，而且在遭受一次確定性年頻率地震時，造成結(jié)構(gòu)的直接經(jīng)濟損失最小，有利于結(jié)構(gòu)在抗震地區(qū)的應用。

簡介：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的“強柱弱梁”破壞機制概念設計理念能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震性能、防止結(jié)構(gòu)整體倒塌。各國抗震設計規(guī)范均提出相應的措施來加強柱端抗彎承載能力以求實現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震動作用下實現(xiàn)“強柱弱梁”。然而，近年來國內(nèi)外的許多震害調(diào)研資料顯示，框架結(jié)構(gòu)在實際地震作用中很少出現(xiàn)預期的“強柱弱梁”破壞形式，絕大部分結(jié)構(gòu)是以柱端截面破壞為主。針對該問題，本文采用理論分析、數(shù)值模擬與振動臺試驗的方法，從概率統(tǒng)計角度出發(fā)，開展了“強柱弱梁”破壞機理及實現(xiàn)方法研究。研究所得結(jié)果與結(jié)論可供RC框架結(jié)構(gòu)抗震設計以及相關規(guī)范修訂等工作參考。本文的主要研究工作如下（1）本文根據(jù)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的典型震害現(xiàn)象與特征，把結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的破壞形式歸類為三大類。另外，根據(jù)梁柱節(jié)點在結(jié)構(gòu)中所處位置以及構(gòu)件連接形式的不同，對梁柱節(jié)點進行分類并分別對每一類節(jié)點所發(fā)生的破壞形式進行統(tǒng)計分析。（2）建立九個具有不同柱端極限承載彎矩放大系數(shù)代表值的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型，并且每個模型中所有節(jié)點的控制參數(shù)一致。為考慮地震動隨機性對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，本文根據(jù)地震動隨機選取100條地震動記錄并將其PGA分別調(diào)幅為02G、03G、04G三組分別對每個結(jié)構(gòu)模型進行時程分析。（3）統(tǒng)計出每類節(jié)點在對應柱端彎矩放大系數(shù)代表值下實現(xiàn)“強柱弱梁”破壞機制的概率并提供相應的設計參數(shù)建議值。另外，文章指出地震作用下框架結(jié)構(gòu)存在的一種特殊的“薄弱層”破壞形式，并通過提高柱端彎矩放大系數(shù)代表值減小這種現(xiàn)象發(fā)生的可能性。（4）從構(gòu)件受力層面研究節(jié)點相鄰梁柱構(gòu)件在考慮樓板約束以及地震動動力作用影響下的受力行為，并通過統(tǒng)計給出不同節(jié)點處梁柱構(gòu)件屈服時刻彎矩與靜力計算承載彎矩比值隨著柱端彎矩放大系數(shù)的變化規(guī)律。（5）通過振動臺試驗研究填充墻對結(jié)構(gòu)整體抗震性能以及梁柱節(jié)點實現(xiàn)“強柱弱梁”的影響。文章給出試驗結(jié)構(gòu)模型的頻率，振型，以及兩模型位移比值等參數(shù)隨著加載地震動幅值變化的規(guī)律曲線，并結(jié)合試驗現(xiàn)象研究填充墻自身剛度及其在結(jié)構(gòu)中的分布形式在結(jié)構(gòu)中起到的作用。

簡介：隨著超高層及大型建筑的逐步發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)高強的特點而備受青睞。但是，在地震荷載作用下，鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接是最薄弱環(huán)節(jié)，鋼材還沒來得及發(fā)揮自己輕質(zhì)高強的特點，結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了破壞。為此需要加強鋼結(jié)構(gòu)連接的強度，提高節(jié)點的延性性能。針對此問題已經(jīng)有很多國內(nèi)外學者提了多種延性節(jié)點類型，但是要選擇一種合適的延性節(jié)點并給出相應的設計方法，就需要從延性提高的角度即塑性鉸外移的本質(zhì)出發(fā)進行相關剖析給出鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點塑性鉸外移的機理。論文開篇總結(jié)歸納了延性性能的相關定義與評價指標，進而通過理論推導得到了相應截面類型延性系數(shù)的理論計算公式，論述了結(jié)構(gòu)滯回性能及耗能能力的相關概念及評價指標，確立了本文對于鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點塑性鉸外移機理研究的評價目標及方法。本文選用了腹板開孔式削弱型節(jié)點類型，用增量變剛度法對傳統(tǒng)型鋼框架結(jié)構(gòu)模型和削弱型鋼框架結(jié)構(gòu)模型進行理論推導，對比兩種結(jié)構(gòu)的極限承載能力，和相應的破壞形式中塑性鉸的位置，并給出了鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點塑性鉸外移的真正原因。根據(jù)理論推導結(jié)果，設計相關的試驗方案，用實驗驗證理論推導的準確性。同時通過試驗研究延性節(jié)點的相關性能，同樣根據(jù)試驗結(jié)果揭示了鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點塑性鉸外移的機理，也給出了延性節(jié)點類型的框架結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)型框架結(jié)構(gòu)性能的區(qū)別。并且在試驗方案設計中開展了關于框架結(jié)構(gòu)試驗中平面外失穩(wěn)裝置的相關研究，成功解決了結(jié)構(gòu)平面外失穩(wěn)問題。最后，本文通過試驗和有限元結(jié)果對比來保證有限元計算的準確性，再用有限元計算手段研究削弱型節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)模型與傳統(tǒng)型鋼框架結(jié)構(gòu)模型的相關延性性能、滯回性能及耗能能力等。本文的研究成果為后續(xù)的鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點類型設計和推廣使用奠定了良好的基礎。

簡介：二階效應是結(jié)構(gòu)中普遍存在的力學現(xiàn)象，它屬于結(jié)構(gòu)分析問題。在進行結(jié)構(gòu)分析時，二階效應對內(nèi)力和變形的影響不容忽視。二階效應泛指荷載在變形后的結(jié)構(gòu)或軸力在撓曲后的構(gòu)件中引起的除一階作用效應之外的附加作用。從有關二階效應的研究成果和各國設計規(guī)范來看，目前較為推崇的方法是考慮構(gòu)件折減剛度的彈性二階分析方法。該方法通過對構(gòu)件進行剛度折減來考慮其在實際受力狀態(tài)下的材料非線性特征；通過對結(jié)構(gòu)進行彈性二階分析來考慮其幾何非線性特征。我國2010版混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范也采納了此方法。分析表明，當選擇了合理的構(gòu)件綜合剛度折減系數(shù)取值方案，該方法的計算精度和效率足以滿足工程設計的需要。1997年至2004年，白紹良教授帶領的團隊（本文作者的導師是參加人之一）對此問題進行了研究，并提出了后來被我國混凝土規(guī)范所采納沿用至今的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度折減系數(shù)方案。但限于當時的條件和技術手段，所提出的剛度折減系數(shù)有待重新審視。本文通過對基于實際工程的RC框架結(jié)構(gòu)非線性模擬和剛度折減系數(shù)取值分析，完成了以下研究工作1、通過在構(gòu)件端部附加考慮鋼筋粘結(jié)滑移的零長度截面單元，對懸臂柱和單層單跨框架試驗進行了模擬分析，驗證了非線性程序OPENSEES對模擬混凝土結(jié)構(gòu)試驗的有效性。2、完成了6榀源于實際工程的RC框架結(jié)構(gòu)的非線性分析，指出了現(xiàn)行美國規(guī)范和中國規(guī)范所提構(gòu)件剛度折減系數(shù)取值方案的不足。3、采用“分段近似法”求解了構(gòu)件的等代剛度，在此基礎上，提出并驗證了構(gòu)件剛度折減系數(shù)取值的建議方案，所提方案能夠較好的反映結(jié)構(gòu)的真實變形和內(nèi)力。相關研究成果可用于指導實際工程設計，并為規(guī)范相關條文修訂及后續(xù)研究工作提供參考及依據(jù)。

簡介：近年來，大跨度鋼框架結(jié)構(gòu)發(fā)展速度十分迅猛，結(jié)構(gòu)形式越來越復雜，使用規(guī)模也呈現(xiàn)擴大化的趨勢。其中，大跨度格構(gòu)式鋼框架結(jié)構(gòu)則是比較有代表性的一種結(jié)構(gòu)形式，它能夠使鋼材的輕質(zhì)、高強等性能得到最大化的發(fā)揮，是一種比較合理的形式，其具有優(yōu)美的空間形式、合理的受力分布、較低的用鋼量等優(yōu)點。本文是以蘇州中心J地塊的中庭大跨度格構(gòu)式鋼框架結(jié)構(gòu)為研究對象，由于大跨度格構(gòu)式鋼框架結(jié)構(gòu)形式復雜，屬于多次超靜定結(jié)構(gòu)，使用過程中存在的影響因素較多，結(jié)構(gòu)在各種工況下的受力性能和變形規(guī)律等方面的研究較少，因此，使用適當?shù)姆椒▽ζ湓谑褂秒A段的力學性能進行分析就成了重要的問題，同時也對這種結(jié)構(gòu)形式的設計具有重要的意義。通過與實腹式鋼框架結(jié)構(gòu)方案的比選，論證了格構(gòu)式鋼框架方案在大跨度結(jié)構(gòu)中的合理性，即格構(gòu)式結(jié)構(gòu)方案的內(nèi)力分布更加合理且更省材料。同時，利用有限元分析軟件SAP2000建立相應的結(jié)構(gòu)模型，在豎向荷載、溫度、地震作用下，對其在使用階段的受力性能進行分析，研究大跨度格構(gòu)式鋼框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)桿件以承受軸力為主，彎矩和剪力較小，受力較大的桿件主要集中在結(jié)構(gòu)第四榀首層的梁柱節(jié)點處。并選擇了受力較大一榀框架，以其梁柱節(jié)點為研究對象，建立簡化模型，通過有限元軟件分析不同的節(jié)點構(gòu)造形式的對節(jié)點的應力分布影響，可以得出，節(jié)點區(qū)域布置桿件的形式傳力路徑更為清晰，有利于結(jié)構(gòu)梁柱之間傳力。在上述研究的基礎上，對大跨度格構(gòu)式鋼框架的設計提出相關建議。

簡介：與傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)不同，基礎隔震結(jié)構(gòu)通過隔震層隔離和吸收地震能量，大大降低地震對上部結(jié)構(gòu)的作用，有效地減少了人員傷亡和經(jīng)濟損失。對基礎隔震結(jié)構(gòu)進行動力分析時，通常將上部結(jié)構(gòu)簡化為線彈性模型，但研究表明大震作用下上部結(jié)構(gòu)會進入塑性，所以，考慮上部結(jié)構(gòu)的非線性是必要的。擬力法為變位移的非線性分析方法，計算過程中剛度矩陣保持不變，在提高計算效率的同時，保證了穩(wěn)定性。將擬力法應用到隔震結(jié)構(gòu)中，一方面，運算中使用不變的初始剛度矩陣，計算效率高；另一方面，從構(gòu)件層面對隔震結(jié)構(gòu)進行能量分析，可以得出在地震作用下隔震結(jié)構(gòu)的隔震支座和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耗能情況。本研究主要內(nèi)容包括⑴同時考慮橡膠隔震支座彎曲和剪切的影響，建立基于擬力法的隔震結(jié)構(gòu)宏觀構(gòu)件計算模型和基礎隔震結(jié)構(gòu)的擬力法能量方程，對基礎隔震結(jié)構(gòu)進行動力非線性分析和能量分析，由隔震支座和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性耗能計算結(jié)果可知，罕遇地震作用時上部結(jié)構(gòu)會進入塑性；數(shù)值算例分析證明了擬力法應用于隔震結(jié)構(gòu)的有效性，并進一步驗證了隔震結(jié)構(gòu)的隔震效果。⑵根據(jù)擬力法的基本理論進行基于性能的隔震鋼框架結(jié)構(gòu)設計。選取隔震層位移和上部結(jié)構(gòu)層間位移角兩種性能指標，給出基于性能的隔震結(jié)構(gòu)設計流程。通過數(shù)值算例分析了性能指標選取的合理性，為隔震結(jié)構(gòu)設計提供了一種新思路和新方法。⑶根據(jù)隔震結(jié)構(gòu)特點，建立基于變形和隔震層塑性耗能的損傷指標，定義隔震結(jié)構(gòu)的四個損傷性能狀態(tài)，對基礎隔震結(jié)構(gòu)進行基于性能的易損性分析。首先基于擬力法對基礎隔震結(jié)構(gòu)進行非線性動力分析，得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的位移響應和耗能情況；然后對兩種損傷指標的損傷值進行統(tǒng)計回歸分析，推導出結(jié)構(gòu)發(fā)生各級破壞的概率計算公式，從而得到隔震結(jié)構(gòu)基于兩種損傷指標的易損性曲線。數(shù)值分析結(jié)果的對比表明，基于隔震層塑性耗能的損傷指標可以合理地反映隔震結(jié)構(gòu)的損傷程度。

簡介：鋼筋混凝土RC框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓板與相鄰框架梁整體強，形成協(xié)同受力機制?，F(xiàn)澆樓板極大影響了相鄰梁的受力和變形性能，導致規(guī)范要求的“強柱弱梁”破壞機制難以實現(xiàn)。目前，對于這一課題的研究要么針對框架梁柱節(jié)點處現(xiàn)澆樓板對梁荷載分配產(chǎn)生的影響，要么通過有限元軟件建立結(jié)構(gòu)模型整體分析樓板對結(jié)構(gòu)屈服機制的影響，兩者對于樓板本身工作機理以及樓板和梁柱的共同作用對結(jié)構(gòu)性能的影響研究不足，均難以定量給出實際工作中樓板對相鄰梁的影響。本文結(jié)合上述兩種方法的優(yōu)勢，利用ABAQUS軟件強大的非線性分析功能，對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進行精細化實體單元建模，更準確的分析了樓板工作機理及對框架梁受力和對結(jié)構(gòu)整體性能的影響。本文在總結(jié)大量相關文獻的基礎上，采用ABAQUS有限元軟件，建立帶樓板、空框架以及附加樓板質(zhì)量的空框架三種類型RC框架結(jié)構(gòu)模型，并通過模態(tài)分析和側(cè)向靜力加載的方式進行分析，從多個角度研究了現(xiàn)澆樓板對RC框架結(jié)構(gòu)“強柱弱梁”屈服機制的影響。主要工作和成果如下1通過模態(tài)分析和側(cè)向靜力加載的方法，采用有限元軟件ABAQUS進行計算分析，對比了不同模型的自振頻率以及能力曲線，研究了樓板對結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度的影響規(guī)律，并定義結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度增大系數(shù)來評估樓板對結(jié)構(gòu)剛度的增強作用，最終通過回歸分析給出了結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度增大系數(shù)與板厚、梁高的擬合經(jīng)驗公式。結(jié)果顯示樓板對RC框架結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度的影響隨著板厚的增大而增大，隨著梁高的增大而減小。2通過分析帶樓板與空框架模型破壞情況，對比了兩者混凝土受拉破壞、混凝土受壓破壞以及梁端受拉鋼筋屈服情況，結(jié)果顯示樓板對RC框架結(jié)構(gòu)屈服機制影響顯著，不利于“強柱弱梁”屈服機制的實現(xiàn)。并分析了樓板對RC框架結(jié)構(gòu)影響的主要因素板內(nèi)鋼筋的應力情況，研究了距離梁不同遠近的板筋應力分布情況，同時綜合分析了不同節(jié)點類型、板筋類型以及頂點位移等因素的影響。3通過分析不同板厚和梁高帶樓板模型的板筋應力分布情況，給出了板筋應力分布隨板厚和梁高的變化規(guī)律。進一步采用有效翼緣寬度度量樓板對框架梁受彎承載力的強化作用，結(jié)果顯示有效翼緣寬度隨板厚的增大而增大，隨梁高增大在不同類型節(jié)點處變化情況有差異，在此基礎上給出了不同類型節(jié)點處有效翼緣寬度隨梁高和板厚變化的擬合經(jīng)驗公式。

簡介：我國是一個多山地、多丘陵的國家，山地丘陵面積約占全國土地總面積的一半。山地建筑結(jié)構(gòu)日益增多，其中掉層結(jié)構(gòu)應用得最為廣泛。因地勢高差的影響，掉層結(jié)構(gòu)底部約束處的標高存在較大差異，在豎向存在明顯的不規(guī)則性。目前，針對山地掉層結(jié)構(gòu)的研究分析深度不夠且在工程實踐中缺乏規(guī)范指導。同時，大量地震資料表明，一次大震過后會不斷發(fā)生余震，甚至會接連發(fā)生強余震，而目前針對掉層結(jié)構(gòu)的研究并未考慮余震的影響。因此，有必要對山地掉層結(jié)構(gòu)在主余震作用下的抗震性能、損傷評估以及地震易損性進行分析。本文的主要工作及結(jié)論如下（1）參考我國現(xiàn)行規(guī)范設計了三個不同掉層數(shù)與掉跨數(shù)的山地掉層框架結(jié)構(gòu)（掉兩層三跨結(jié)構(gòu)、掉兩層兩跨結(jié)構(gòu)、掉三層兩跨結(jié)構(gòu)）以及一個普通平地框架結(jié)構(gòu)，結(jié)合最大層間位移角、上接地層柱最大剪力、桿端出鉸率、耗能、損傷指數(shù)等結(jié)構(gòu)反應指標，對各結(jié)構(gòu)在單獨地震動作用下以及不同主余震幅值組合作用下的抗震性能進行了分析。研究表明，余震對各結(jié)構(gòu)反應指標的附加影響不盡相同，最大層間位移角、上接地層柱最大剪力、桿端出鉸率等結(jié)構(gòu)反應指標不能有效反映出余震的附加影響，而耗能指標能較好的反映出余震的影響。（2）采用增量動力分析方法，從結(jié)構(gòu)總耗能及層耗能方面研究了掉層框架結(jié)構(gòu)在主余震序列型地震動作用下的耗能機制。研究結(jié)果表明，隨著主、余震幅值的增加，掉層結(jié)構(gòu)的總耗能增幅增大，而梁耗能占總耗能的比值逐漸減??；掉層結(jié)構(gòu)上接地層耗能百分比最大，往上隨著樓層的增加，層耗能百分比逐漸減??；掉層結(jié)構(gòu)的上接地層柱耗能大于梁耗能，掉1層梁耗能大于柱耗能；隨著余震相對主震強度（PGA）的增加，掉層結(jié)構(gòu)各層耗能均有不同程度的增加，其中上接地層的附加耗能最大，柱的附加耗能大于梁的附加耗能，且PGA越大，柱的附加耗能與梁的附加耗能的差值越大。（3）考慮余震的附加影響，從構(gòu)件附加損傷指數(shù)、層損傷指數(shù)、整體損傷指數(shù)方面對掉層框架結(jié)構(gòu)進行了損傷評估。研究結(jié)果表明，主震是引起結(jié)構(gòu)損傷最重要的因素，在主震幅值相同時，PGA越大，余震對結(jié)構(gòu)的附加損傷也越大；掉層結(jié)構(gòu)上接地層的損傷最嚴重，隨著PGA的增大，掉層結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的附加損傷指數(shù)增大，其中上接地柱的附加損傷最大。（4）以PARKANG損傷指數(shù)作為結(jié)構(gòu)響應指標，以PGA作為地震動強度指標，給出了掉層結(jié)構(gòu)以及平地結(jié)構(gòu)在主余震作用下的易損性曲線，對比分析了掉層結(jié)構(gòu)與平地結(jié)構(gòu)的易損性，并研究了余震對各結(jié)構(gòu)易損性的附加影響。研究結(jié)果表明，余震會提高結(jié)構(gòu)的超越概率，且隨著余震強度的提高，超越概率越大。與平地結(jié)構(gòu)相比，掉層結(jié)構(gòu)的超越概率更高，且掉層數(shù)與掉跨數(shù)對結(jié)構(gòu)地震易損性的影響較大。（5）基于抗倒塌儲備系數(shù)（CMR）評價了結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，比較了各結(jié)構(gòu)的抗震倒塌安全儲備。研究結(jié)果表明，與平地結(jié)構(gòu)相比，掉層結(jié)構(gòu)抗倒塌儲備系數(shù)較小，抗倒塌安全儲備較低。對于本文中的掉層結(jié)構(gòu)，掉跨數(shù)與掉層數(shù)的增加均會降低結(jié)構(gòu)的抗倒塌安全儲備，且掉層數(shù)對CMR的影響更大。

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