發(fā)布時(shí)間：2020-03-21 17:21

【摘要】：索作為一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在結(jié)構(gòu)性能方面,能增加結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度、提高極限承載力、增加結(jié)構(gòu)耗能、改善破壞模式等;在實(shí)際施工中,索具有自重小、材料多樣、施工維修和替換方便等特點(diǎn)。利用索便于維修與更換的特點(diǎn),在震后可迅速恢復(fù)結(jié)構(gòu)的功能,合理的設(shè)計(jì)可將結(jié)構(gòu)提高到“小震彈性,中震不壞,大震可修”的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。在工程應(yīng)用中,索作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的材料,已被廣泛應(yīng)用于橋梁以及公共建筑等大跨空間結(jié)構(gòu),同時(shí)索由于作為體外預(yù)應(yīng)力的各種優(yōu)勢(shì),被應(yīng)用到結(jié)構(gòu)加固。鑒于索的這些優(yōu)良性能,將其引入民用建筑結(jié)構(gòu)體系中,提出了預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)這一新型結(jié)構(gòu)體系。本文分析了索的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)規(guī)范,總結(jié)了可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)及自復(fù)位框架的研究現(xiàn)狀。利用通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)一個(gè)索-鋼筋混凝土平面單元進(jìn)行滯回性能分析,通過(guò)改變索的截面面積和預(yù)應(yīng)力大小,得出預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)單元的耗能特點(diǎn)及自復(fù)位特性。研究了索對(duì)于結(jié)構(gòu)整體的抗震性能的影響,采用基于性能的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了九層純框架結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),進(jìn)行了小震下的反應(yīng)譜分析和中震、大震的非線性彈塑性時(shí)程分析。研究?jī)煞N結(jié)構(gòu)體系的側(cè)向位移、層間剪力、剪力在框架柱和索之間的分配,以及梁柱的塑性鉸發(fā)展情況,驗(yàn)證了這種新型結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)良的抗震性能,理論推導(dǎo)并且擬合了層位移角和索承擔(dān)剪力之間的相關(guān)關(guān)系,同時(shí)提取各地震波作用下索的內(nèi)力,分析了索的內(nèi)力水平。針對(duì)一個(gè)接近少墻框架結(jié)構(gòu)的工程案例,對(duì)比了少墻框架、鋼支撐-框架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力索-混凝土框架三種結(jié)構(gòu)體系的整體計(jì)算指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性。分析了預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相對(duì)于少墻框架結(jié)構(gòu)和鋼支撐-混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。已有一些索用于框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造為這種體系的應(yīng)用提供了技術(shù)條件。以上計(jì)算分析表明,預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)達(dá)到了“小震彈性、中震不壞,大震可修”的抗震設(shè)防目標(biāo),且預(yù)應(yīng)力索增加了一道抗震防線;同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果中的層間剪力分配規(guī)律,提出了索分擔(dān)剪力的比例和層位移角之間的相關(guān)性關(guān)系,為索的合理布置提供了參考。預(yù)應(yīng)力索-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用意義。
【圖文】：

廈門大學(xué)碩士學(xué)位論文邐第一章緒論逡逑Ｅｌ－Ｓｈｅｉｋｈ等（１９９７）邋＾分析了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗震性能，結(jié)果表明逡逑結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震作用下呈非線性彈性，結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有損壞，在罕遇地震的作用下，逡逑結(jié)構(gòu)也未倒塌。逡逑基于在混凝土框架中這類節(jié)點(diǎn)良好的性能，Ｒｉｄｅｓ，，邋Ｊ等（２００１）邋Ｍ在鋼框架結(jié)逡逑構(gòu)中應(yīng)用類似的方法，并沿梁軸線施加預(yù)應(yīng)力，使梁柱節(jié)點(diǎn)具有自復(fù)位功能。建立逡逑一個(gè)六層鋼框架并進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)相比，具逡逑有足夠的剛度、強(qiáng)度及延性，達(dá)到了預(yù)期的效果。逡逑從２００５年開(kāi)始，對(duì)自復(fù)位功能的研究重點(diǎn)逐漸從節(jié)點(diǎn)發(fā)展到整體結(jié)構(gòu)上。逡逑Ｐ．邋Ｒｏｊａｓ等（２００５）邋Ｍ在鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)置了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋與摩擦型阻逡逑尼器，并用纖維模型進(jìn)行模擬�；谛阅茉O(shè)計(jì)了一個(gè)六層四跨的鋼框架，計(jì)算表明逡逑該結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、層位移角、耗能及自復(fù)位能力等方面都有良好的效果。在罕遇逡逑地震作用下，框架具有一定的自復(fù)位能力，塑性變形也得到有效的控制。逡逑鋼絞線逡逑

Ｓｅｙｅｄ邋Ａｍｉｎ邋Ｍｏｕｓａｖｉ邋（２０１６）邋［＇ｓ］等提出了和邋Ｘｉｎｇｇｕｏ邋Ｈｏｕ邋相似的邋ＰＳＣＢ逡逑（Ｐｒｅ－ＳｌａｃｋｅｄＣａｂｌｅＢｒａｃｅ）結(jié)構(gòu)，即預(yù)拉索支撐結(jié)構(gòu)，｛Ｒ．對(duì)于節(jié)點(diǎn)的處理方式不同，逡逑如圖１．８所示。研究得出：預(yù)應(yīng)力拉索支撐對(duì)于非延性框架的穩(wěn)定性及自復(fù)位能力逡逑有很大的提升，同時(shí)ＰＳＣＢ可以在地震下改善框架的側(cè)向穩(wěn)定性，因?yàn)樗苏义蟼€(gè)系統(tǒng)在滯回過(guò)程中的剛度退化的影響。逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU352.11;TU398.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593671