多重抗側力結構體系二階效應及串并聯(lián)模型.pdf

1、多重抗側力結構體系很好得利用了框架的抗剪性能和剪力墻、支撐、筒體的抗彎性能，兩者通過各樓層樓板的橫隔板的作用使他們變形一致，達到協(xié)同工作的狀態(tài)，發(fā)生對框架有利的相互作用。
　　 現(xiàn)行的雙、多重抗側力結構體系研究中，通常將剪力墻（或支撐、筒體）等效為一個僅受彎曲的懸臂柱，不發(fā)生剪切變形；將框架等效為一個連續(xù)受剪的懸臂柱，不發(fā)生彎曲變形，即框架柱的豎向剛度無限大；連接桿件由水平剛性連接介質(zhì)代替，它僅傳遞水平力并且使得受彎和受剪兩部分

2、變形協(xié)調(diào)。而實際工程中廣泛采用的框架—剪力墻結構體系、框架—核芯筒結構體系等多種雙重抗側力體系中的剪力墻結構、筒體結構與普通實腹式構件不同，通常采用空腹式、格構式，在水平荷載作用下發(fā)生側向變形，或在豎向荷載作用下發(fā)生整體屈曲，其自身的剪切變形所占總的變形的比例是很大的，對于某些鋼桁架、支撐框架，甚至剪切變形的比例大于彎曲變形。如此看來，對這樣的結構體系，傳統(tǒng)結構理論的簡化會造成一定的誤差。
　　 本文同時考慮彎曲變形和剪切變形，

3、將雙、多重抗側力結構體系的所有子結構等效為彎剪型結構，并在此基礎上對雙、多重抗側力結構體系子結構間的相互作用、整體結構的側移、二階效應等進行了深入的研究，提出了一系列模型和計算方法。
　　 根據(jù)Timoshenko彈性穩(wěn)定理論，對由子結構等效成的懸臂構件由簡到繁得進行研究。提出了一系列不同荷載方式和不同截面變化模型的彎矩二階效應系數(shù)表達式，并通過ANSYS有限元程序檢驗了其計算精度。這些表達式不但簡化了彎矩二階效應系數(shù)的計算，而

4、且為后續(xù)的研究帶來了便利。
　　 推導了等截面雙重抗側力結構在頂部集中力作用下的解析式，分析了雙重抗側力結構中子結構間相互作用原理，提出剛度放大系數(shù)的概念，并給出計算方法。并由此提出雙重抗側力結構二階效應系數(shù)的簡化計算方法。
　　 研究了變剛度變軸力雙、多重抗側力結構體系，提出了剛度與荷載的等效方法。對等效后的結構，采用等截面等軸力時的計算方法計算二階效應，對比大量有限元結果，證明提出的簡化計算方法對截面、荷載沿高度變化

5、的多重抗側力結構體系均適用。
　　 剛度放大系數(shù)描述了子結構間的相互支持作用。以此為基礎，可考慮兩個子結構具有不同的二階效應這一因素，結合疊加原理，提出了二階側移的串并聯(lián)模型。利用剛度與荷載的等效方法，將一階、二階側移的串并聯(lián)模型推廣至更接近實際工程的變剛度變軸力多重抗側力結構體系。
　　 基于同時考慮彎曲變形和剪切變形的多重抗側力結構體系，二階效應系數(shù)、側移等一系列公式與有限元分析結構吻合較好，簡單實用、適用范圍更廣、