这篇硕士论文主要探讨了在水平力作用下钢筋混凝土板柱结构的等代梁计算宽度以及中柱节点的试验研究,涉及了人工智能和机器学习在结构工程领域的应用。论文作者指出在处理板柱结构的等代梁计算时,现有的计算方法存在不足,并提出了改进的计算宽度公式。此外,通过对中柱节点的实验研究,揭示了其在地震荷载下的破坏形态和抗震性能问题。
首先,论文指出A.H. Nilson的《混凝土结构设计》著作中关于等代梁计算宽度的取值存在问题。作者认为,等代梁不应被视为固定截面的梁,而应该考虑为变截面梁,尤其是在与柱相交处的宽度应小于跨中的宽度。为简化计算,论文提出了基于板的抗弯刚度与等代梁抗弯刚度相等原则的等截面等代梁计算宽度公式。
其次,论文强调影响等代梁计算宽度系数的主要因素不是柱和板的几何尺寸,而是受扭构件的抗扭刚度与板抗弯刚度的比例。通过弹性有限元分析,论文给出了以该比例作为参数的计算公式,这为更精确地预测板柱结构在水平荷载下的行为提供了理论支持。
接着,作者进行了3个中柱节点的低周反复水平荷载试验。试验结果显示,中柱节点在水平荷载下的破坏主要表现为弯曲破坏和冲切破坏。通过对滞回特性、延性和耗能能力的分析,论文指出板柱结构抗震性能不佳的原因不仅在于其侧向刚度小,还因为节点的延性较差。此外,通过比较《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的方法和塑性极限分析方法,论文给出了判断中柱节点破坏形态的准则。
关键词:板柱结构,中柱节点,水平荷载,等代梁,抗震性能,破坏形态
这篇论文的贡献在于对板柱结构的理论分析和实验研究,特别是提出了等代梁计算宽度的新理解,以及对中柱节点破坏特性的深入探讨,这对于改善钢筋混凝土板柱结构的抗震设计具有重要的实践意义。在人工智能和机器学习的背景下,这些研究成果可能为未来开发更智能的结构设计和分析工具提供基础数据和理论支持。