低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設計方法研究
發(fā)布時間：2021-08-31 06:55
中心支撐-鋼框架結構體系是一種有效的側向支撐體系,該體系的設計理念是將支撐做強,以使結構能承擔更大的地震力,以支撐“硬扛”地震,在這種傳統(tǒng)的強支撐結構體系中,支撐受到反復拉壓作用后容易發(fā)生屈曲,屈曲后將地震力轉移給框架,導致框架發(fā)生較大程度的破壞。因此,一種屈服強度低（一般100MPa左右）且相對穩(wěn)定、屈強比較小、抗低周疲勞性能好、伸長率大以及塑性變形能力較強的極低屈服點鋼支撐應運而生。它將框架支撐結構體系中的支撐做弱,變“強支撐”抗震機制為“弱支撐”耗能減震機制,具有廣闊的工程應用價值。隨著抗震設計理論的發(fā)展及建筑物可靠度要求的愈發(fā)嚴格,針對低屈服點中心支撐鋼框架結構,基于性能的抗震設計方法的研究是推廣和使用這種有效抗側力體系的關鍵。本文針對低屈服點中心支撐結構體系,從性能目標的制定、量化分析以及如何實現展開研究,較系統(tǒng)地完善了低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設計方法。主要研究內容如下:（1）針對低屈服點中心支撐鋼框架結構的受力及變形特點,參考國內外性能水準的劃分標準以及研究成果,并按照我國建筑抗震設計規(guī)范有關性能化設計的要求,建立低屈服點中心支撐鋼框架結構的性能水準和設計準...
【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數】：122 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究的依據
1.2.1 低屈服點鋼支撐的優(yōu)勢
1.2.2 中心支撐-鋼框架結構體系的優(yōu)勢
1.2.3 基于性能抗震設計的必要性
1.3 國內外研究現狀、發(fā)展動態(tài)
1.3.1 低屈服點鋼的研究現狀
1.3.2 中心支撐-鋼框架體系研究現狀
1.3.3 基于性能設計的研究現狀
1.4 本文的研究目標和主要內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
第2章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設防指標及其量化
2.1 引言
2.2 結構性能水平和性能目標
2.2.1 抗震設防水準
2.2.2 性能水準的劃分
2.2.3 性能目標
2.2.4 低屈服點中心支撐結構的性能水準和設計準則
2.3 結構性能指標量化
2.3.1 結構性能分析
2.3.2 性能指標的試驗及有限元統(tǒng)計數據
2.3.3 不同性能目標下的指標量化
2.4 本章小結
第3章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設計方法研究
3.1 引言
3.2 低屈服點中心支撐結構基于位移的抗震設計理論
3.2.1 等效單自由度體系原理
3.2.2 計算等效參數
3.2.3 確定目標位移
3.2.4 位移反應譜
3.2.5 設計基底剪力及各質點水平地震作用
3.3 低屈服點中心支撐結構抗震性能評估
3.3.1 基本假定
3.3.2 水平荷載的加載模式
3.3.3 定義塑性鉸
3.3.4 結構性能點
3.3.5 ATC-40規(guī)范與中國規(guī)范反應譜
3.3.6 非線性靜力彈塑性分析實施步驟
3.4 本章小結
第4章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能4、性能3的抗震設計
4.1 引言
4.2 低屈服點鋼力學性能試驗
4.3 算例設計
4.4 基于性能4的抗震設計
4.4.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/450)
4.4.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
4.4.3 推覆曲線與需求曲線
4.4.4 靜力彈塑性分析
4.5 基于性能3的抗震設計
4.5.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/650)
4.5.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
4.5.3 靜力彈塑性分析
4.6 本章小結
第5章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能1、性能2的抗震設計
5.1 引言
5.2 基于性能2的抗震設計
5.2.1 按性能水平“使用良好”設計([θ]=1/750)
5.2.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
5.2.3 靜力彈塑性分析
5.3 基于性能1的抗震設計
5.3.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/950)
5.3.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
5.3.3 靜力彈塑性分析
5.4 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 本文創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文和科研項目
學術論文
科研項目
致謝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼框架-裝配式混凝土抗側力墻板結構基于性能的抗震設計方法[J]. 吳函恒,周天華,陳軍武,呂晶. 中南大學學報(自然科學版). 2016(11)
[2]偏心支撐鋼框架抗地震倒塌富余度研究[J]. 齊永勝,顧強. 四川大學學報(工程科學版). 2016(04)
[3]特殊鉸接中心支撐框架結構振動臺試驗[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(06)
[4]基于性能的抗震設計研究現狀[J]. 譚繼可,俞盛,賈善坡. 河南城建學院學報. 2016(01)
[5]新型兩階段耗能開孔式低屈服點鋼耗能裝置試驗研究[J]. 范圣剛,丁智霞,舒贛平,尚春方,劉美景. 東南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[6]新型全鋼加勁屈曲約束支撐性能分析及試驗研究[J]. 董潔,吳鵬,丁婷,黃鎮(zhèn),劉毅,侯兆新. 鋼結構. 2016(03)
[7]高性能鋼材在鋼框架-中心支撐體系中的應用[J]. 何文濤,張秀斌,齊玉龍,卞曉芳,劉鵬,李曉潤. 鋼結構. 2016(02)
[8]低屈服點鋼材LYP100循環(huán)加載試驗[J]. 王佼姣,石永久,王元清,潘鵬,牧野俊雄,齊雪. 浙江大學學報(工學版). 2015(08)
[9]高烈度區(qū)重力式擋墻基于性能的抗震設計方法研究[J]. 韓鵬飛,隋孝民. 地震工程學報. 2015(02)
[10]按結構影響系數設計的V形中心支撐鋼框架抗地震倒塌安全性研究[J]. 齊永勝,顧強,趙風華. 工業(yè)建筑. 2015(06)
博士論文
[1]焊接工字形鋼支撐及中心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 于海豐.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[2]中心支撐鋼框架的結構影響系數和位移放大系數研究[D]. 楊俊芬.西安建筑科技大學 2009
碩士論文
[1]低屈服點圓鋼管中心支撐鋼框架結構抗震性能研究[D]. 葉小峰.江蘇科技大學 2017
[2]某大底盤塔樓結構基于性能的抗震設計方法研究[D]. 彭子城.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]鋼管混凝土減震框架結構基于性能的抗震設計方法研究[D]. 陳浩帆.廣州大學 2016
[4]板式連接中心支撐鋼框架結構的抗震性能研究[D]. 麥浩.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]梁腹板開孔型鋼框架中心支撐結構的抗震性能分析[D]. 李斌.西南石油大學 2015
[6]拉鏈柱式中心支撐鋼框架基本構件抗震設計方法研究[D]. 王天涯.河北科技大學 2014
[7]人字形支撐鋼框架結構彈塑性受力性能分析[D]. 殷濤.西安科技大學 2013
[8]帶偏心支撐SRC柱-S梁混合框架的抗震性能研究[D]. 周文發(fā).中南大學 2013
[9]屈服點譜在中心支撐鋼框架結構抗震性能評價中的應用[D]. 沈健超.蘇州科技學院 2011
本文編號：3374428
【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數】：122 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究的依據
1.2.1 低屈服點鋼支撐的優(yōu)勢
1.2.2 中心支撐-鋼框架結構體系的優(yōu)勢
1.2.3 基于性能抗震設計的必要性
1.3 國內外研究現狀、發(fā)展動態(tài)
1.3.1 低屈服點鋼的研究現狀
1.3.2 中心支撐-鋼框架體系研究現狀
1.3.3 基于性能設計的研究現狀
1.4 本文的研究目標和主要內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
第2章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設防指標及其量化
2.1 引言
2.2 結構性能水平和性能目標
2.2.1 抗震設防水準
2.2.2 性能水準的劃分
2.2.3 性能目標
2.2.4 低屈服點中心支撐結構的性能水準和設計準則
2.3 結構性能指標量化
2.3.1 結構性能分析
2.3.2 性能指標的試驗及有限元統(tǒng)計數據
2.3.3 不同性能目標下的指標量化
2.4 本章小結
第3章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能的抗震設計方法研究
3.1 引言
3.2 低屈服點中心支撐結構基于位移的抗震設計理論
3.2.1 等效單自由度體系原理
3.2.2 計算等效參數
3.2.3 確定目標位移
3.2.4 位移反應譜
3.2.5 設計基底剪力及各質點水平地震作用
3.3 低屈服點中心支撐結構抗震性能評估
3.3.1 基本假定
3.3.2 水平荷載的加載模式
3.3.3 定義塑性鉸
3.3.4 結構性能點
3.3.5 ATC-40規(guī)范與中國規(guī)范反應譜
3.3.6 非線性靜力彈塑性分析實施步驟
3.4 本章小結
第4章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能4、性能3的抗震設計
4.1 引言
4.2 低屈服點鋼力學性能試驗
4.3 算例設計
4.4 基于性能4的抗震設計
4.4.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/450)
4.4.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
4.4.3 推覆曲線與需求曲線
4.4.4 靜力彈塑性分析
4.5 基于性能3的抗震設計
4.5.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/650)
4.5.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
4.5.3 靜力彈塑性分析
4.6 本章小結
第5章 低屈服點中心支撐鋼框架結構基于性能1、性能2的抗震設計
5.1 引言
5.2 基于性能2的抗震設計
5.2.1 按性能水平“使用良好”設計([θ]=1/750)
5.2.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
5.2.3 靜力彈塑性分析
5.3 基于性能1的抗震設計
5.3.1 按性能水平為“使用良好”設計([θ]=1/950)
5.3.2 “人身安全”和“防止倒塌”下進行復核
5.3.3 靜力彈塑性分析
5.4 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 本文創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文和科研項目
學術論文
科研項目
致謝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼框架-裝配式混凝土抗側力墻板結構基于性能的抗震設計方法[J]. 吳函恒,周天華,陳軍武,呂晶. 中南大學學報(自然科學版). 2016(11)
[2]偏心支撐鋼框架抗地震倒塌富余度研究[J]. 齊永勝,顧強. 四川大學學報(工程科學版). 2016(04)
[3]特殊鉸接中心支撐框架結構振動臺試驗[J]. 張文元,麥浩,于海豐. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(06)
[4]基于性能的抗震設計研究現狀[J]. 譚繼可,俞盛,賈善坡. 河南城建學院學報. 2016(01)
[5]新型兩階段耗能開孔式低屈服點鋼耗能裝置試驗研究[J]. 范圣剛,丁智霞,舒贛平,尚春方,劉美景. 東南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[6]新型全鋼加勁屈曲約束支撐性能分析及試驗研究[J]. 董潔,吳鵬,丁婷,黃鎮(zhèn),劉毅,侯兆新. 鋼結構. 2016(03)
[7]高性能鋼材在鋼框架-中心支撐體系中的應用[J]. 何文濤,張秀斌,齊玉龍,卞曉芳,劉鵬,李曉潤. 鋼結構. 2016(02)
[8]低屈服點鋼材LYP100循環(huán)加載試驗[J]. 王佼姣,石永久,王元清,潘鵬,牧野俊雄,齊雪. 浙江大學學報(工學版). 2015(08)
[9]高烈度區(qū)重力式擋墻基于性能的抗震設計方法研究[J]. 韓鵬飛,隋孝民. 地震工程學報. 2015(02)
[10]按結構影響系數設計的V形中心支撐鋼框架抗地震倒塌安全性研究[J]. 齊永勝,顧強,趙風華. 工業(yè)建筑. 2015(06)
博士論文
[1]焊接工字形鋼支撐及中心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 于海豐.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[2]中心支撐鋼框架的結構影響系數和位移放大系數研究[D]. 楊俊芬.西安建筑科技大學 2009
碩士論文
[1]低屈服點圓鋼管中心支撐鋼框架結構抗震性能研究[D]. 葉小峰.江蘇科技大學 2017
[2]某大底盤塔樓結構基于性能的抗震設計方法研究[D]. 彭子城.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]鋼管混凝土減震框架結構基于性能的抗震設計方法研究[D]. 陳浩帆.廣州大學 2016
[4]板式連接中心支撐鋼框架結構的抗震性能研究[D]. 麥浩.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]梁腹板開孔型鋼框架中心支撐結構的抗震性能分析[D]. 李斌.西南石油大學 2015
[6]拉鏈柱式中心支撐鋼框架基本構件抗震設計方法研究[D]. 王天涯.河北科技大學 2014
[7]人字形支撐鋼框架結構彈塑性受力性能分析[D]. 殷濤.西安科技大學 2013
[8]帶偏心支撐SRC柱-S梁混合框架的抗震性能研究[D]. 周文發(fā).中南大學 2013
[9]屈服點譜在中心支撐鋼框架結構抗震性能評價中的應用[D]. 沈健超.蘇州科技學院 2011
本文編號：3374428
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