發(fā)布時間：2020-10-27 01:08

　　 隨著國家提出了實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)正朝著大跨度、高層化、裝配式、綠色節(jié)能的方向發(fā)展,膠合木網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為一種新型綠色節(jié)能建筑正逐漸受到關(guān)注,其中又以設(shè)計節(jié)點類型、提高結(jié)構(gòu)整體性為發(fā)展膠合木網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的技術(shù)核心。膠合木網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu),網(wǎng)殼桿件截面尺寸較大,節(jié)點處通常需要借助大型鋼套筒構(gòu)件和螺栓進(jìn)行輔助連接,一般情況下,鋼套筒內(nèi)需要布置斜撐來提高節(jié)點整體剛度,但這種布置方式會造成桿件與節(jié)點剛度相差較大,螺栓連接無法保證地震作用下節(jié)點處的可靠性連接,本文針對這一問題提出一種鋼鉛組合耗能節(jié)點,在保證節(jié)點剛度的情況下同時還提高了節(jié)點的延性和耗能能力,進(jìn)而達(dá)到提高節(jié)點可靠性的目的。鋼鉛阻尼器是一種組合型式的金屬阻尼器,在土木工程領(lǐng)域擁有良好的理論研究價值。鉛作為一種延性好、屈服點低同時還具有動態(tài)恢復(fù)特性金屬,耗能效果十分明顯,但剛度較小,鋼的屈服點和剛度相對于鉛都較高,將兩者進(jìn)行組合既可以保證節(jié)點的剛度,又能提高整體的耗能效果,充分利用了兩種金屬的優(yōu)點。本文選擇K6型單層球面膠合木網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接作為研究對象,選擇合理的本構(gòu)關(guān)系對新型鋼鉛組合耗能節(jié)點連接進(jìn)行擬靜力分析,結(jié)合有限元軟件ABAQUS分析得到的節(jié)點承載力、變形位移、強度、剛度、耗能大小,得出耗能節(jié)點的滯回環(huán)對稱且飽滿,能較快進(jìn)入塑性屈服階段穩(wěn)定耗能,通過比較三組不同加載方式下節(jié)點的力學(xué)性能,得到單元的受力性能受相鄰耗能單元相互作用較小,節(jié)點構(gòu)造合理;通過總結(jié)滯回曲線的變化規(guī)律,選取合適的恢復(fù)力模型,分析了節(jié)點的中間鋼板寬度、鉛塊(隔板)高度以及鉛塊厚度對耗能器的耗能能力和滯回性能的影響,研究得到減小鉛塊(隔板)高度與增加鉛塊厚度能有效提高節(jié)點耗能能力,中間鋼板寬度對節(jié)點耗能能力影響較小,然后建立了125組有限元模型,對三種參數(shù)與節(jié)點初始剛度、屈服剛度、屈服力與最大阻尼力的數(shù)值關(guān)系進(jìn)行了線性回歸分析,并擬合出相應(yīng)的計算公式,為將來節(jié)點尺寸設(shè)計奠定了基礎(chǔ);最后利用有限元分析軟件Ansys對膠合木網(wǎng)殼進(jìn)行抗震性能分析,比較使用傳統(tǒng)剛接節(jié)點的膠合木網(wǎng)殼與使用鋼鉛組合耗能節(jié)點的膠合木網(wǎng)殼在三種地震波下節(jié)點的相對位移,驗證得到使用耗能節(jié)點能有效減小網(wǎng)殼節(jié)點X方向位移。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU366.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究來源和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 膠合木結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鋼阻尼器與鉛阻尼器研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 膠合木網(wǎng)殼鋼鉛組合耗能節(jié)點受力性能分析
    引言
    2.1 鋼鉛組合耗能節(jié)點設(shè)計
        2.1.1 膠合木網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)選型
        2.1.2 節(jié)點構(gòu)造原理及工作特性
        2.1.3 構(gòu)件尺寸初步設(shè)計
    2.2 材料本構(gòu)關(guān)系確定
        2.2.1 膠合木本構(gòu)關(guān)系
        2.2.2 鋼和鉛的本構(gòu)關(guān)系
    2.3 鋼鉛組合耗能節(jié)點有限元分析
        2.3.1 有限元軟件ABAQUS簡介
        2.3.2 有限元加載方案
        2.3.3 有限元建模步驟
    2.4 鋼鉛組合耗能節(jié)點模擬結(jié)果分析
        2.4.1 應(yīng)力云圖分析
        2.4.2 滯回曲線分析
        2.4.3 骨架曲線分析
        2.4.4 耗能能力分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 鋼鉛組合耗能節(jié)點參數(shù)分析
    引言
    3.1 鋼鉛組合耗能節(jié)點恢復(fù)力模型
        3.1.1 常見阻尼器恢復(fù)力模型
        3.1.2 恢復(fù)力模型對比驗證
    3.2 鋼鉛組合耗能節(jié)點參數(shù)選取
        3.2.1 中間鋼板寬度影響受力性能分析
        3.2.2 鉛塊（隔板）高度影響受力性能分析
        3.2.3 鉛塊厚度影響受力性能分析
    3.3 鋼鉛組合耗能節(jié)點參數(shù)回歸分析
        3.3.1 初始剛度參數(shù)回歸分析
        3.3.2 屈服剛度參數(shù)回歸分析
        3.3.3 屈服力參數(shù)回歸分析
        3.3.4 最大阻尼力參數(shù)回歸分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鋼鉛組合耗能節(jié)點網(wǎng)殼整體分析
    引言
    4.1 膠合木網(wǎng)殼有限元建模
        4.1.1 ANSYS有限元軟件介紹
        4.1.2 耗能節(jié)點在ANSYS中的處理
        4.1.3 膠合木網(wǎng)殼有限元建模思路
    4.2 不同節(jié)點連接膠合木網(wǎng)殼地震響應(yīng)分析
        4.2.1 膠合木網(wǎng)殼模態(tài)分析
        4.2.2 場地類型及地震波選取
        4.2.3 膠合木網(wǎng)殼地震響應(yīng)分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A Matlab參數(shù)回歸分析命令流
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2857791