帶開縫鋼板阻尼器的新型可恢復搖擺柱抗震性能試驗研究
發(fā)布時間：2021-12-23 09:12
實現(xiàn)地震后結(jié)構(gòu)功能的快速恢復已成為結(jié)構(gòu)工程行業(yè)在過去幾十年中面臨的一個重要問題,本文開發(fā)了一種帶開縫鋼板阻尼器的新型搖擺柱（IRR柱）。IRR搖擺柱可預制,易于現(xiàn)場組裝,由多個構(gòu)部件組成,包括搖擺柱柱身,多個開縫鋼板阻尼器,連接板和高強螺栓。本文首先描述了其受力機理,并提出了相應的設計理念。通過6組根據(jù)“強柱身-弱阻尼”理念設計的足尺IRR柱的低周往復試驗,研究試件抗震性能并驗證設計方法。主要研究參數(shù)為帶縫鋼板阻尼器的厚度,軸壓比和柱身剪跨比。研究結(jié)果表明,IRR搖擺柱具有令人滿意的強度、剛度,并擁有良好的延性和穩(wěn)定的承載能力。在大位移角下,塑性變形主要集中在帶縫鋼板阻尼器,其他主要構(gòu)件保持彈性,與原設計目的相一致。因此,搖擺柱的修復難度較低,結(jié)構(gòu)使用功能的中斷時間將大大減少。兩個IRR柱在加載至3%位移角后進行修復,隨后加載至5%位移角以研究修復后試件的抗震性能。修復后的試件抗震性能幾乎與修復前的相同,表明替換構(gòu)造是可行的。水平承載能力隨著阻尼器厚度或軸壓力的增大而增大。本文提出了IRR柱的最大水平承載能力計算方法,計算結(jié)果與試驗結(jié)果相比較為保守。
【文章來源】：華僑大學福建省
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
框架柱鉸破壞機制
試驗過程未觀測到“保險絲”開裂現(xiàn)象，表明“保險絲和耗能能力。使用預應力鋼索作為“保險絲”的試件在索伸長率超過 0.8%后開始屈服，但在卸載掉水平荷載后時屈服后的鋼索在震后也可以方便進行更換。 和 Wada[16]提出了一種可控搖擺“木墻”體系。該體系支撐的框架、預應力鋼絞線以及其它可更換耗能構(gòu)件等對一個兩層高的模型進行動力試驗。實驗結(jié)果表明，與合木墻墻體和固端的破壞減輕，結(jié)構(gòu)剪切變形也明顯減應力鋼索也對結(jié)構(gòu)起到一定程度的自復位作用。awa 等[17]對通過振動臺對一個帶支撐鋼框架進行動力試架是一個三層兩跨的 1/3 縮尺模型。試驗對比了兩種不 BPY 模型和 FIX 模型。試驗結(jié)果表明，相比于基礎固在兩個方向的最大基底剪力較��；在扣除 BPY 模型的BPY 框架上部的位移反應小于固定基礎框架 FIX 的彈性型柱的最大軸力始終小于固定框架模型柱的最大軸力。
圖 1.3 鉸接節(jié)點圖（單位：mm）.1.3 Details of pin-connection at the bottom of rocking wall (unit:18]在對一棟 11 層的框架大樓進行加固的項目中采用了搖擺正視圖和節(jié)點詳圖分別如圖 1.2 和圖 1.3 所示。采用預應，按大震彈性進行強度設計；搖擺墻的底部設計成鉸接節(jié)墻常常出現(xiàn)的開裂與破壞現(xiàn)象。在水平地震作用下，樓面撐以及鋼阻尼器傳遞給搖擺墻。鋼阻尼器在大震下發(fā)生耗復更換重新使用。復位結(jié)構(gòu)體系自復位能力是指在卸去外荷載后，結(jié)構(gòu)自行恢復到原位的搖擺結(jié)構(gòu)也可以被認為是自復位結(jié)構(gòu)，比如自復位搖擺墻的結(jié)構(gòu)能夠消除結(jié)構(gòu)的殘余變形，保證結(jié)構(gòu)在震后的使用震后被拆除的概率[19]。[20]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國建筑工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J]. 王俊,趙基達,胡宗羽. 土木工程學報. 2016(05)
[2]裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)階段性研究成果及應用[J]. 郭正興,朱張峰. 施工技術. 2014(22)
[3]適合建筑工業(yè)化的混凝土結(jié)構(gòu)體系在我國的研究與應用現(xiàn)狀[J]. 何繼峰,王滋軍,戴文婷,劉偉慶. 混凝土. 2014(06)
[4]中國勞動密集型產(chǎn)業(yè)升級的方向[J]. 薛蕊,蘇慶義. 經(jīng)濟研究導刊. 2014(06)
[5]建筑工業(yè)化的現(xiàn)在與未來[J]. 賀靈童,陳艷. 工程質(zhì)量. 2013(02)
[6]結(jié)構(gòu)抗震設計的新概念——可恢復功能結(jié)構(gòu)[J]. 呂西林,陳云,毛苑君. 同濟大學學報(自然科學版). 2011(07)
[7]房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術新進展[J]. 郭正興,董年才,朱張峰. 施工技術. 2011(11)
[8]日本與臺灣震后重建的經(jīng)驗教訓及對我國的啟示[J]. 李映東,李俊. 電子科技大學學報(社科版). 2009(02)
[9]臺灣921災后重建的經(jīng)驗與啟示[J]. 沈黎,劉斌志. 社會福利. 2008(08)
[10]日本的地震危機管理及災后重建[J]. 朱鳳嵐. 求是. 2008(15)
碩士論文
[1]可替換鋼連梁—鋼板組合剪力墻組合件抗震性能試驗研究[D]. 林浩.華僑大學 2017
[2]性能可恢復裝配式組合柱抗震性能試驗研究[D]. 黃婷婷.華僑大學 2016
本文編號：3548208
【文章來源】：華僑大學福建省
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
框架柱鉸破壞機制
試驗過程未觀測到“保險絲”開裂現(xiàn)象，表明“保險絲和耗能能力。使用預應力鋼索作為“保險絲”的試件在索伸長率超過 0.8%后開始屈服，但在卸載掉水平荷載后時屈服后的鋼索在震后也可以方便進行更換。 和 Wada[16]提出了一種可控搖擺“木墻”體系。該體系支撐的框架、預應力鋼絞線以及其它可更換耗能構(gòu)件等對一個兩層高的模型進行動力試驗。實驗結(jié)果表明，與合木墻墻體和固端的破壞減輕，結(jié)構(gòu)剪切變形也明顯減應力鋼索也對結(jié)構(gòu)起到一定程度的自復位作用。awa 等[17]對通過振動臺對一個帶支撐鋼框架進行動力試架是一個三層兩跨的 1/3 縮尺模型。試驗對比了兩種不 BPY 模型和 FIX 模型。試驗結(jié)果表明，相比于基礎固在兩個方向的最大基底剪力較��；在扣除 BPY 模型的BPY 框架上部的位移反應小于固定基礎框架 FIX 的彈性型柱的最大軸力始終小于固定框架模型柱的最大軸力。
圖 1.3 鉸接節(jié)點圖（單位：mm）.1.3 Details of pin-connection at the bottom of rocking wall (unit:18]在對一棟 11 層的框架大樓進行加固的項目中采用了搖擺正視圖和節(jié)點詳圖分別如圖 1.2 和圖 1.3 所示。采用預應，按大震彈性進行強度設計；搖擺墻的底部設計成鉸接節(jié)墻常常出現(xiàn)的開裂與破壞現(xiàn)象。在水平地震作用下，樓面撐以及鋼阻尼器傳遞給搖擺墻。鋼阻尼器在大震下發(fā)生耗復更換重新使用。復位結(jié)構(gòu)體系自復位能力是指在卸去外荷載后，結(jié)構(gòu)自行恢復到原位的搖擺結(jié)構(gòu)也可以被認為是自復位結(jié)構(gòu)，比如自復位搖擺墻的結(jié)構(gòu)能夠消除結(jié)構(gòu)的殘余變形，保證結(jié)構(gòu)在震后的使用震后被拆除的概率[19]。[20]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國建筑工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J]. 王俊,趙基達,胡宗羽. 土木工程學報. 2016(05)
[2]裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)階段性研究成果及應用[J]. 郭正興,朱張峰. 施工技術. 2014(22)
[3]適合建筑工業(yè)化的混凝土結(jié)構(gòu)體系在我國的研究與應用現(xiàn)狀[J]. 何繼峰,王滋軍,戴文婷,劉偉慶. 混凝土. 2014(06)
[4]中國勞動密集型產(chǎn)業(yè)升級的方向[J]. 薛蕊,蘇慶義. 經(jīng)濟研究導刊. 2014(06)
[5]建筑工業(yè)化的現(xiàn)在與未來[J]. 賀靈童,陳艷. 工程質(zhì)量. 2013(02)
[6]結(jié)構(gòu)抗震設計的新概念——可恢復功能結(jié)構(gòu)[J]. 呂西林,陳云,毛苑君. 同濟大學學報(自然科學版). 2011(07)
[7]房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術新進展[J]. 郭正興,董年才,朱張峰. 施工技術. 2011(11)
[8]日本與臺灣震后重建的經(jīng)驗教訓及對我國的啟示[J]. 李映東,李俊. 電子科技大學學報(社科版). 2009(02)
[9]臺灣921災后重建的經(jīng)驗與啟示[J]. 沈黎,劉斌志. 社會福利. 2008(08)
[10]日本的地震危機管理及災后重建[J]. 朱鳳嵐. 求是. 2008(15)
碩士論文
[1]可替換鋼連梁—鋼板組合剪力墻組合件抗震性能試驗研究[D]. 林浩.華僑大學 2017
[2]性能可恢復裝配式組合柱抗震性能試驗研究[D]. 黃婷婷.華僑大學 2016
本文編號：3548208
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