耗能段可替換的Y形偏心支撐抗震性能研究
發(fā)布時間:2017-05-16 10:04
本文關鍵詞:耗能段可替換的Y形偏心支撐抗震性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:Y形偏心支撐鋼框架是一種理想的損傷控制結構,在地震作用下耗能梁段率先進入彈塑性,集中耗散能量,僅當變形過大時框架梁、柱等非耗能構件才會發(fā)展塑性,具有顯著的屈服時序。Y形偏心支撐鋼框架中,與框架梁垂直的耗能梁段主要發(fā)生水平方向的剪切變形,對框架梁和樓板的影響較小,耗能梁段采用可替換連接形式即可實現Y形偏心支撐鋼框架震后結構功能快速恢復。目前國內外對可替換耗能梁段的Y形偏心支撐鋼框架研究較少,也沒有對結構功能快速恢復的范圍進行研究。本文應用有限元分析軟件ABAQUS對高強螺栓端板連接耗能梁段的Y形偏心支撐鋼框架進行模擬分析,提出了使結構快速恢復使用功能的結構層間側移角的合理范圍,主要工作內容總結如下:(1)參考相關規(guī)范和文獻,應用ETABS軟件設計了1棟3×5跨共12層的耗能梁段可替換的Y形偏心支撐鋼框架結構,并從中取出的一榀單跨3層的結構作為實體有限元分析的BASE試件。(2)應用ABAQUS軟件建立BASE試件的有限元模型,并通過對已有相關試驗的模擬分析,驗證了建模方法的正確性。(3)從單向推覆曲線、滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線、延性和耗能能力等方面對BASE試件的抗震性能進行分析,并與耗能梁段采用焊接連接的HJ試件進行比較,結果表明:所設計的高強螺栓端板連接具有足夠的強度和剛度,BASE試件與HJ試件具有相同的抗震性能。(4)根據損傷控制結構的特點,提出用于確定Y形偏心支撐鋼框架結構快速恢復使用功能的范圍的方法,通過BASE試件、2組高跨比不同的試件和1組高強鋼試件驗證了該方法的可行性,考慮結構高跨比和鋼材強度等級的影響,給出了使結構快速恢復功能而替換耗能段的結構層間側移角的合理范圍。
【關鍵詞】:Y形偏心支撐鋼框架 損傷控制結構 耗能梁段 可替換 端板連接
【學位授予單位】:蘇州科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU391;TU352.11
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 概述10-11
- 1.2 Y形偏心支撐鋼框架的研究現狀11-13
- 1.3 耗能梁段可替換的偏心支撐結構研究現狀13-15
- 1.4 實際工程中的應用15-16
- 1.5 以往研究的不足16-17
- 1.6 本文主要研究內容17-18
- 第二章 試件設計18-33
- 2.1 模型的結構設計18-19
- 2.2 設計依據19
- 2.3 分析計算19-32
- 2.3.1 荷載取值和結構參數19-20
- 2.3.2 構件截面選取20
- 2.3.3 結構抗震分析20-23
- 2.3.4 構件內力計算及截面驗算23-31
- 2.3.5 抗震變形驗算31-32
- 2.4 BASE試件介紹32
- 2.5 本章小結32-33
- 第三章 有限元模型的建立與驗證33-42
- 3.1 有限元模型的建立33-36
- 3.1.1 材料的本構關系33-34
- 3.1.2 單元劃分34
- 3.1.3 接觸關系與邊界條件34-35
- 3.1.4 加載制度35
- 3.1.5 破壞準則35-36
- 3.2 雙層單跨Y形偏心支撐鋼框架擬靜力試驗驗證36-38
- 3.2.1 試驗概況36-37
- 3.2.2 有限元模擬37
- 3.2.3 有限元分析與試驗結果對比37-38
- 3.3 高強螺栓端板連接擬靜力試驗驗證38-41
- 3.3.1 試驗概況38-39
- 3.3.2 有限元模擬39-40
- 3.3.3 有限元分析與試驗結果對比40-41
- 3.4 本章小結41-42
- 第四章 耗能梁段可替換的Y形偏心支撐的抗震性能42-49
- 4.1 BASE試件的有限元分析結果42-45
- 4.1.1 單向推覆分析42-43
- 4.1.2 滯回性能分析43-45
- 4.2 HJ試件與BASE試件有限元分析結果的比較45-48
- 4.2.1 單向推覆分析46-47
- 4.2.2 滯回性能分析47-48
- 4.3 本章小結48-49
- 第五章 結構使用功能快速恢復的范圍49-65
- 5.1 Y形偏心支撐鋼框架結構使用功能快速恢復范圍的確定方法49-50
- 5.2 BASE試件替換耗能梁段的范圍50-52
- 5.3 高跨比系列試件替換耗能梁段的范圍52-59
- 5.3.1 YH系列試件52-55
- 5.3.2 YV系列試件55-58
- 5.3.3 結構高跨比對耗能梁段替換范圍的影響58-59
- 5.4 復合高強鋼系列試件替換耗能梁段的范圍59-64
- 5.4.1 YQ系列試件59-63
- 5.4.2 鋼材強度對耗能梁段替換范圍的影響63-64
- 5.5 本章小結64-65
- 第六章 結論與展望65-66
- 6.1 結論65
- 6.2 展望65-66
- 參考文獻66-71
- 致謝71-72
- 作者簡介72
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文72
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1 左詠梅;隨安琦;;D型偏心支撐鋼框架耗能梁段性能研究[J];工程建設與設計;2013年09期
2 易方民,高小旺,張維],
本文編號:370511
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