鑒于屈曲約束支撐具有的優(yōu)異滯回性能,大量已建或新建建筑采用屈曲約束支撐代替普通支撐作為框架中的支撐構件,極大提高了框架的抗震性能。但已有研究表明,當屈曲約束支撐鋼框架遭遇罕遇地震時,結構的殘余變形較大,使得支撐更換困難,甚至根本無法更換。這與屈曲約束支撐可作為結構的“保險絲”便于更換的初衷相悖。本文針對這種情況提出了短屈服段屈曲約束支撐并對其鋼框架從以下幾個方面進行了研究:（1）針對屈服段長度不同的屈曲約束支撐的力學性能進行了計算與分析,包括支撐的初始軸向剛度、屈服后軸向剛度、耗能系數、等效粘滯阻尼比和恢復力模型等。（2）采用通用有限元軟件ABAQUS對屈曲約束支撐構件進行精細化建模,并考慮內核構件的初始缺陷。分析了影響支撐性能的主要參數。結果表明約束比這一參數對支撐屈服段長度的變化較為敏感,并給出了在減小屈服段長度時約束比的放大系數。（3）采用OpenSEES對使用抗側剛度比法設計出的短屈服段屈曲約束支撐鋼框架分別進行了多遇、設防和罕遇地震作用下的時程分析。結果表明,在多遇地震作用下,各框架和支撐均處于彈性階段,在設防地震作用下,各框架仍處于彈性階段,支撐開始進入塑性耗能狀態(tài),在罕遇... 

【文章頁數】：124 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 屈曲約束支撐構件的國內外研究現狀
        1.2.1 屈曲約束支撐的構成
        1.2.2 屈曲約束支撐構件的研究現狀
    1.3 屈曲約束支撐框架的國內外研究現狀
        1.3.1 屈曲約束支撐平面框架的滯回試驗研究
        1.3.2 三維屈曲約束支撐框架的抗震性能研究
    1.4 屈曲約束支撐的工程應用
        1.4.1 屈曲約束支撐在新建工程中的應用
        1.4.2 屈曲約束支撐在加固工程中的應用
    1.5 屈曲約束支撐框架存在的問題
    1.6 本文研究內容
第2章 短屈服段屈曲約束支撐
    2.1 屈曲約束支撐的工作原理
    2.2 屈曲約束支撐的疲勞性能
        2.2.1 屈曲約束支撐的疲勞曲線
        2.2.2 根據疲勞曲線確定屈曲約束支撐屈服段長度下限的方法
    2.3 短屈服段屈曲約束支撐的剛度特性
    2.4 短屈服段屈曲約束支撐恢復力模型
    2.5 短屈服段屈曲約束支撐的耗能性能指標
    2.6 本章小結
第3章 短屈服段屈曲約束支撐的承載性能和設計建議
    3.1 短屈服段屈曲約束支撐的有限元模型
        3.1.1 建模方法
        3.1.2 有限元建模方法的驗證
        3.1.3 短屈服段屈曲約束支撐力學性能模擬
    3.2 參數分析和設計建議
        3.2.1 間厚比的影響
        3.2.2 寬厚比的影響
        3.2.3 約束比的影響
    3.3 本章小結
第4章 短屈服段屈曲約束支撐鋼框架的設計方法
    4.1 屈曲約束支撐框架結構體系
    4.2 屈曲約束支撐的布置方式
    4.3 基于抗側剛度比的短屈服段屈曲約束支撐鋼框架設計方法
        4.3.1 鋼框架提供給體系的抗側剛度
        4.3.2 屈曲約束支撐提供給體系的抗側剛度
    4.4 短屈服段屈曲約束支撐鋼框架設計算例
        4.4.1 算例概況
    4.5 動力時程分析
        4.5.1 多遇地震
        4.5.2 設防地震
        4.5.3 罕遇地震
    4.6 本章小結
第5章 短屈服段屈曲約束支撐鋼框架抗震性能分析
    5.1 結構算例的提出
    5.2 模型建立
        5.2.1 鋼材本構關系
        5.2.2 屈曲約束支撐
    5.3 試驗驗證
        5.3.1 試驗概況
        5.3.2 Open SEES模型驗證
    5.4 罕遇地震動力時程分析
        5.4.1 最大層間位移角
        5.4.2 殘余層間位移角
        5.4.3 框架柱和支撐承擔的剪力
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
附錄A 6層鋼框架各柱和各屈曲約束支撐在地震過程中承擔的最大水平剪力
附錄B 12層鋼框架各柱和各屈曲約束支撐在地震過程中承擔的最大水平剪力
附錄C 18層鋼框架各柱和各屈曲約束支撐在地震過程中承擔的最大水平剪力
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]防屈曲支撐的研究現狀與工程應用[J]. 盧宏飛,陳寶魁.  施工技術. 2019(S1)
[2]自復位屈曲約束支撐框架耗能組件影響分析[J]. 張會,曾鵬,王春林.  鋼結構(中英文). 2019(05)
[3]屈曲約束支撐對鋼框架結構動力彈塑性性能的影響分析[J]. 隋煥文,張瑩,姜峰.  建筑結構. 2019(S1)
[4]一字形全鋼裝配式防屈曲支撐有限元分析[J]. 劉盼盼,鄭宏,張敏.  鋼結構. 2018(11)
[5]可更換耗能元件的屈曲約束支撐試驗研究[J]. 侯和濤,朱勇靜,曲冰,劉曉芳.  建筑技術. 2018(S1)
[6]屈曲約束支撐框架的支撐布置原則研究[J]. 馮玉龍,吳京,孟少平.  工程力學. 2016(12)
[7]雙矩管裝配式防屈曲支撐螺栓設計理論研究[J]. 姜子欽,郭彥林,王小安,張博浩.  工程力學. 2016(03)
[8]雙矩管裝配式防屈曲支撐設計理論研究[J]. 姜子欽,郭彥林,張博浩,王小安.  工程力學. 2015(06)
[9]屈曲約束支撐加固RC框架結構振動臺試驗設計與研究[J]. 吳克川,陶忠,韋光蘭,張丹.  建筑結構. 2015(09)
[10]雙矩管裝配式防屈曲支撐約束剛度取值研究[J]. 郭彥林,姜子欽,王小安,黃彬.  工程力學. 2015(04)

博士論文
[1]低屈服點鋼防屈曲支撐及其框架抗震性能研究[D]. 王佼姣.清華大學 2015
[2]方矩管裝配式防屈曲支撐設計理論與試驗研究[D]. 姜子欽.清華大學 2014

碩士論文
[1]防屈曲支撐鋼框架結構抗震性能研究[D]. 寧海勐.太原理工大學 2018



本文編號：3679848