低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 06:55
中心支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)體系是一種有效的側(cè)向支撐體系,該體系的設(shè)計(jì)理念是將支撐做強(qiáng),以使結(jié)構(gòu)能承擔(dān)更大的地震力,以支撐“硬扛”地震,在這種傳統(tǒng)的強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)體系中,支撐受到反復(fù)拉壓作用后容易發(fā)生屈曲,屈曲后將地震力轉(zhuǎn)移給框架,導(dǎo)致框架發(fā)生較大程度的破壞。因此,一種屈服強(qiáng)度低(一般100MPa左右)且相對(duì)穩(wěn)定、屈強(qiáng)比較小、抗低周疲勞性能好、伸長率大以及塑性變形能力較強(qiáng)的極低屈服點(diǎn)鋼支撐應(yīng)運(yùn)而生。它將框架支撐結(jié)構(gòu)體系中的支撐做弱,變“強(qiáng)支撐”抗震機(jī)制為“弱支撐”耗能減震機(jī)制,具有廣闊的工程應(yīng)用價(jià)值。隨著抗震設(shè)計(jì)理論的發(fā)展及建筑物可靠度要求的愈發(fā)嚴(yán)格,針對(duì)低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu),基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法的研究是推廣和使用這種有效抗側(cè)力體系的關(guān)鍵。本文針對(duì)低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)體系,從性能目標(biāo)的制定、量化分析以及如何實(shí)現(xiàn)展開研究,較系統(tǒng)地完善了低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法。主要研究內(nèi)容如下:(1)針對(duì)低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點(diǎn),參考國內(nèi)外性能水準(zhǔn)的劃分標(biāo)準(zhǔn)以及研究成果,并按照我國建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的要求,建立低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究的依據(jù)
1.2.1 低屈服點(diǎn)鋼支撐的優(yōu)勢
1.2.2 中心支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢
1.2.3 基于性能抗震設(shè)計(jì)的必要性
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3.1 低屈服點(diǎn)鋼的研究現(xiàn)狀
1.3.2 中心支撐-鋼框架體系研究現(xiàn)狀
1.3.3 基于性能設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)防指標(biāo)及其量化
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)性能水平和性能目標(biāo)
2.2.1 抗震設(shè)防水準(zhǔn)
2.2.2 性能水準(zhǔn)的劃分
2.2.3 性能目標(biāo)
2.2.4 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
2.3 結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)量化
2.3.1 結(jié)構(gòu)性能分析
2.3.2 性能指標(biāo)的試驗(yàn)及有限元統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
2.3.3 不同性能目標(biāo)下的指標(biāo)量化
2.4 本章小結(jié)
第3章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究
3.1 引言
3.2 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計(jì)理論
3.2.1 等效單自由度體系原理
3.2.2 計(jì)算等效參數(shù)
3.2.3 確定目標(biāo)位移
3.2.4 位移反應(yīng)譜
3.2.5 設(shè)計(jì)基底剪力及各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用
3.3 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估
3.3.1 基本假定
3.3.2 水平荷載的加載模式
3.3.3 定義塑性鉸
3.3.4 結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)
3.3.5 ATC-40規(guī)范與中國規(guī)范反應(yīng)譜
3.3.6 非線性靜力彈塑性分析實(shí)施步驟
3.4 本章小結(jié)
第4章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能4、性能3的抗震設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 低屈服點(diǎn)鋼力學(xué)性能試驗(yàn)
4.3 算例設(shè)計(jì)
4.4 基于性能4的抗震設(shè)計(jì)
4.4.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/450)
4.4.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
4.4.3 推覆曲線與需求曲線
4.4.4 靜力彈塑性分析
4.5 基于性能3的抗震設(shè)計(jì)
4.5.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/650)
4.5.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
4.5.3 靜力彈塑性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能1、性能2的抗震設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 基于性能2的抗震設(shè)計(jì)
5.2.1 按性能水平“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/750)
5.2.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
5.2.3 靜力彈塑性分析
5.3 基于性能1的抗震設(shè)計(jì)
5.3.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/950)
5.3.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
5.3.3 靜力彈塑性分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文和科研項(xiàng)目
學(xué)術(shù)論文
科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼框架-裝配式混凝土抗側(cè)力墻板結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 吳函恒,周天華,陳軍武,呂晶. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(11)
[2]偏心支撐鋼框架抗地震倒塌富余度研究[J]. 齊永勝,顧強(qiáng). 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(04)
[3]特殊鉸接中心支撐框架結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于性能的抗震設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀[J]. 譚繼可,俞盛,賈善坡. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]新型兩階段耗能開孔式低屈服點(diǎn)鋼耗能裝置試驗(yàn)研究[J]. 范圣剛,丁智霞,舒贛平,尚春方,劉美景. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]新型全鋼加勁屈曲約束支撐性能分析及試驗(yàn)研究[J]. 董潔,吳鵬,丁婷,黃鎮(zhèn),劉毅,侯兆新. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(03)
[7]高性能鋼材在鋼框架-中心支撐體系中的應(yīng)用[J]. 何文濤,張秀斌,齊玉龍,卞曉芳,劉鵬,李曉潤. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(02)
[8]低屈服點(diǎn)鋼材LYP100循環(huán)加載試驗(yàn)[J]. 王佼姣,石永久,王元清,潘鵬,牧野俊雄,齊雪. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(08)
[9]高烈度區(qū)重力式擋墻基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[J]. 韓鵬飛,隋孝民. 地震工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]按結(jié)構(gòu)影響系數(shù)設(shè)計(jì)的V形中心支撐鋼框架抗地震倒塌安全性研究[J]. 齊永勝,顧強(qiáng),趙風(fēng)華. 工業(yè)建筑. 2015(06)
博士論文
[1]焊接工字形鋼支撐及中心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 于海豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]中心支撐鋼框架的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)和位移放大系數(shù)研究[D]. 楊俊芬.西安建筑科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]低屈服點(diǎn)圓鋼管中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 葉小峰.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]某大底盤塔樓結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 彭子城.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋼管混凝土減震框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 陳浩帆.廣州大學(xué) 2016
[4]板式連接中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D]. 麥浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]梁腹板開孔型鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能分析[D]. 李斌.西南石油大學(xué) 2015
[6]拉鏈柱式中心支撐鋼框架基本構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王天涯.河北科技大學(xué) 2014
[7]人字形支撐鋼框架結(jié)構(gòu)彈塑性受力性能分析[D]. 殷濤.西安科技大學(xué) 2013
[8]帶偏心支撐SRC柱-S梁混合框架的抗震性能研究[D]. 周文發(fā).中南大學(xué) 2013
[9]屈服點(diǎn)譜在中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D]. 沈健超.蘇州科技學(xué)院 2011
本文編號(hào):3374428
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究的依據(jù)
1.2.1 低屈服點(diǎn)鋼支撐的優(yōu)勢
1.2.2 中心支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢
1.2.3 基于性能抗震設(shè)計(jì)的必要性
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3.1 低屈服點(diǎn)鋼的研究現(xiàn)狀
1.3.2 中心支撐-鋼框架體系研究現(xiàn)狀
1.3.3 基于性能設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)防指標(biāo)及其量化
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)性能水平和性能目標(biāo)
2.2.1 抗震設(shè)防水準(zhǔn)
2.2.2 性能水準(zhǔn)的劃分
2.2.3 性能目標(biāo)
2.2.4 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
2.3 結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)量化
2.3.1 結(jié)構(gòu)性能分析
2.3.2 性能指標(biāo)的試驗(yàn)及有限元統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
2.3.3 不同性能目標(biāo)下的指標(biāo)量化
2.4 本章小結(jié)
第3章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究
3.1 引言
3.2 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計(jì)理論
3.2.1 等效單自由度體系原理
3.2.2 計(jì)算等效參數(shù)
3.2.3 確定目標(biāo)位移
3.2.4 位移反應(yīng)譜
3.2.5 設(shè)計(jì)基底剪力及各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用
3.3 低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估
3.3.1 基本假定
3.3.2 水平荷載的加載模式
3.3.3 定義塑性鉸
3.3.4 結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)
3.3.5 ATC-40規(guī)范與中國規(guī)范反應(yīng)譜
3.3.6 非線性靜力彈塑性分析實(shí)施步驟
3.4 本章小結(jié)
第4章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能4、性能3的抗震設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 低屈服點(diǎn)鋼力學(xué)性能試驗(yàn)
4.3 算例設(shè)計(jì)
4.4 基于性能4的抗震設(shè)計(jì)
4.4.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/450)
4.4.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
4.4.3 推覆曲線與需求曲線
4.4.4 靜力彈塑性分析
4.5 基于性能3的抗震設(shè)計(jì)
4.5.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/650)
4.5.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
4.5.3 靜力彈塑性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能1、性能2的抗震設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 基于性能2的抗震設(shè)計(jì)
5.2.1 按性能水平“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/750)
5.2.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
5.2.3 靜力彈塑性分析
5.3 基于性能1的抗震設(shè)計(jì)
5.3.1 按性能水平為“使用良好”設(shè)計(jì)([θ]=1/950)
5.3.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進(jìn)行復(fù)核
5.3.3 靜力彈塑性分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文和科研項(xiàng)目
學(xué)術(shù)論文
科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼框架-裝配式混凝土抗側(cè)力墻板結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 吳函恒,周天華,陳軍武,呂晶. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(11)
[2]偏心支撐鋼框架抗地震倒塌富余度研究[J]. 齊永勝,顧強(qiáng). 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(04)
[3]特殊鉸接中心支撐框架結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于性能的抗震設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀[J]. 譚繼可,俞盛,賈善坡. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]新型兩階段耗能開孔式低屈服點(diǎn)鋼耗能裝置試驗(yàn)研究[J]. 范圣剛,丁智霞,舒贛平,尚春方,劉美景. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]新型全鋼加勁屈曲約束支撐性能分析及試驗(yàn)研究[J]. 董潔,吳鵬,丁婷,黃鎮(zhèn),劉毅,侯兆新. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(03)
[7]高性能鋼材在鋼框架-中心支撐體系中的應(yīng)用[J]. 何文濤,張秀斌,齊玉龍,卞曉芳,劉鵬,李曉潤. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(02)
[8]低屈服點(diǎn)鋼材LYP100循環(huán)加載試驗(yàn)[J]. 王佼姣,石永久,王元清,潘鵬,牧野俊雄,齊雪. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(08)
[9]高烈度區(qū)重力式擋墻基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[J]. 韓鵬飛,隋孝民. 地震工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]按結(jié)構(gòu)影響系數(shù)設(shè)計(jì)的V形中心支撐鋼框架抗地震倒塌安全性研究[J]. 齊永勝,顧強(qiáng),趙風(fēng)華. 工業(yè)建筑. 2015(06)
博士論文
[1]焊接工字形鋼支撐及中心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 于海豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]中心支撐鋼框架的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)和位移放大系數(shù)研究[D]. 楊俊芬.西安建筑科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]低屈服點(diǎn)圓鋼管中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 葉小峰.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]某大底盤塔樓結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 彭子城.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋼管混凝土減震框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 陳浩帆.廣州大學(xué) 2016
[4]板式連接中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D]. 麥浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]梁腹板開孔型鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能分析[D]. 李斌.西南石油大學(xué) 2015
[6]拉鏈柱式中心支撐鋼框架基本構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王天涯.河北科技大學(xué) 2014
[7]人字形支撐鋼框架結(jié)構(gòu)彈塑性受力性能分析[D]. 殷濤.西安科技大學(xué) 2013
[8]帶偏心支撐SRC柱-S梁混合框架的抗震性能研究[D]. 周文發(fā).中南大學(xué) 2013
[9]屈服點(diǎn)譜在中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D]. 沈健超.蘇州科技學(xué)院 2011
本文編號(hào):3374428
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