考慮支撐斷裂及節(jié)點(diǎn)板作用的中心支撐框架抗震性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 10:26
中心支撐框架(CBFs)具有良好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)性,是常見(jiàn)的抗震結(jié)構(gòu)體系。CBFs通常利用支撐受拉屈服和受壓屈曲行為滿足延性變形需求。在以往的地震中,CBFs結(jié)構(gòu)的極限破壞模式均為支撐斷裂。然而,在框架分析或設(shè)計(jì)時(shí),CBFs通常被理想化為桁架結(jié)構(gòu),即將支撐構(gòu)件兩端考慮為鉸接或固接連接并且忽略支撐斷裂行為。該文提出能考慮支撐斷裂行為和節(jié)點(diǎn)板作用的OpenSees數(shù)值模型。通過(guò)對(duì)單支撐構(gòu)件、一層、三層中心支撐框架進(jìn)行建模分析,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了數(shù)值模型的有效性。采用驗(yàn)證后的三層框架模型進(jìn)行動(dòng)力增量時(shí)程分析表明,不考慮支撐斷裂時(shí),框架的倒塌儲(chǔ)備系數(shù)偏大。建議對(duì)CBFs結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析時(shí),應(yīng)考慮支撐斷裂和節(jié)點(diǎn)板作用,以合理評(píng)估其抗震性能。
【文章來(lái)源】:工程力學(xué). 2020,37(10)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
圖4支撐斷裂數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.4Comparisonofnumericalresultsofbracefracture1000500050010050050100位移/mm-軸力/kN(d)P1-3
芙獻(xiàn)既?地模擬支撐的斷裂行為。0.0650030010001003000.040.080.000.02(a)BOpenSees試驗(yàn)層間位移角/rad層間剪刀/kN0.0650030010001003000.040.080.000.02(b)HSOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad0.0650030010001003000.040.080.000.02(c)HPOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad10030050030010000.120.060.000.06(d)HWOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad圖7一層一跨支撐框架模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.7Comparisonofcalculationresultsofone-storyandone-spanCBF3三層一跨支撐框架試驗(yàn)?zāi)M3.1試驗(yàn)概況及模型介紹選取華盛頓大學(xué)和臺(tái)北國(guó)家地震工程研究中心(NCREE)進(jìn)行的三層中心支撐框架擬靜力試驗(yàn)[21]進(jìn)行建模,進(jìn)一步驗(yàn)證上述建模方法能模擬更為復(fù)雜的中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震行為,為中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌分析提供基矗如圖8(a)所示,結(jié)構(gòu)為三層一跨的跨層X(jué)型中心支撐框架,跨度為6m,支撐的傾斜角度為45°,層高及節(jié)點(diǎn)板尺寸如圖所示。其中支撐為HSS5×5×3/8(127mm×127mm×9mm)的方鋼管,柱截面為W12×106(H328mm×310mm×16mm×23mm),一層、二層梁截面為W21×68(H536mm×210mm×11mm×17mm),三層梁截面為W24×94(H617mm×230mm×13mm×22mm)。09130913829253432941557556382498433柱梁支撐6000356356(a)三層一跨中心支撐框架試件示意圖斷裂模型(b)實(shí)際模型彈性桿面外轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧剛性區(qū)域(c)簡(jiǎn)化模型圖8三層一跨中心支撐框架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)鋼組合K形偏心支撐鋼框架抗震性能分析[J]. 田小紅,蘇明周,連鳴,李慎,王鳳. 工程力學(xué). 2019(03)
[2]支撐長(zhǎng)細(xì)比及節(jié)點(diǎn)板對(duì)中心支撐鋼框架抗震性能的影響[J]. 崔瑤,張薇,丁宸汀,唐琦. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2019(06)
[3]多層中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能簡(jiǎn)化評(píng)估方法[J]. 董志騫,李鋼,李宏男. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]板式連接中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)推覆試驗(yàn)研究[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 工程力學(xué). 2017(10)
[5]不同抗震設(shè)防RC框架結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的研究[J]. 施煒,葉列平,陸新征,唐代遠(yuǎn). 工程力學(xué). 2011(03)
碩士論文
[1]延性中心支撐框架節(jié)點(diǎn)板連接的抗震性能研究[D]. 張薇.大連理工大學(xué) 2019
[2]鋼框架結(jié)構(gòu)的地震易損性及概率風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3439642
【文章來(lái)源】:工程力學(xué). 2020,37(10)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
圖4支撐斷裂數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.4Comparisonofnumericalresultsofbracefracture1000500050010050050100位移/mm-軸力/kN(d)P1-3
芙獻(xiàn)既?地模擬支撐的斷裂行為。0.0650030010001003000.040.080.000.02(a)BOpenSees試驗(yàn)層間位移角/rad層間剪刀/kN0.0650030010001003000.040.080.000.02(b)HSOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad0.0650030010001003000.040.080.000.02(c)HPOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad10030050030010000.120.060.000.06(d)HWOpenSees試驗(yàn)層間剪刀/kN層間位移角/rad圖7一層一跨支撐框架模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.7Comparisonofcalculationresultsofone-storyandone-spanCBF3三層一跨支撐框架試驗(yàn)?zāi)M3.1試驗(yàn)概況及模型介紹選取華盛頓大學(xué)和臺(tái)北國(guó)家地震工程研究中心(NCREE)進(jìn)行的三層中心支撐框架擬靜力試驗(yàn)[21]進(jìn)行建模,進(jìn)一步驗(yàn)證上述建模方法能模擬更為復(fù)雜的中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震行為,為中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌分析提供基矗如圖8(a)所示,結(jié)構(gòu)為三層一跨的跨層X(jué)型中心支撐框架,跨度為6m,支撐的傾斜角度為45°,層高及節(jié)點(diǎn)板尺寸如圖所示。其中支撐為HSS5×5×3/8(127mm×127mm×9mm)的方鋼管,柱截面為W12×106(H328mm×310mm×16mm×23mm),一層、二層梁截面為W21×68(H536mm×210mm×11mm×17mm),三層梁截面為W24×94(H617mm×230mm×13mm×22mm)。09130913829253432941557556382498433柱梁支撐6000356356(a)三層一跨中心支撐框架試件示意圖斷裂模型(b)實(shí)際模型彈性桿面外轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧剛性區(qū)域(c)簡(jiǎn)化模型圖8三層一跨中心支撐框架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)鋼組合K形偏心支撐鋼框架抗震性能分析[J]. 田小紅,蘇明周,連鳴,李慎,王鳳. 工程力學(xué). 2019(03)
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[3]多層中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能簡(jiǎn)化評(píng)估方法[J]. 董志騫,李鋼,李宏男. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]板式連接中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)推覆試驗(yàn)研究[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 工程力學(xué). 2017(10)
[5]不同抗震設(shè)防RC框架結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的研究[J]. 施煒,葉列平,陸新征,唐代遠(yuǎn). 工程力學(xué). 2011(03)
碩士論文
[1]延性中心支撐框架節(jié)點(diǎn)板連接的抗震性能研究[D]. 張薇.大連理工大學(xué) 2019
[2]鋼框架結(jié)構(gòu)的地震易損性及概率風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3439642
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