本文關(guān)鍵詞：非線性粘滯阻尼器在底框砌體結(jié)構(gòu)強(qiáng)震破壞模式控制中的應(yīng)用

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【摘要】：底部框架-抗震墻砌體房屋廣泛存在于我國中小縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,由于底框結(jié)構(gòu)底部大空間導(dǎo)致結(jié)構(gòu)豎向“上剛下柔,頭重腳輕”,屬于明顯豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)。在汶川地震的震害統(tǒng)計(jì)中,底框結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的差異性較大,有的上部砌體房屋層倒塌較嚴(yán)重,有的底部框剪層倒塌較嚴(yán)重,說明以往研究及規(guī)范采用的剛度比指標(biāo)引導(dǎo)破壞模式具有較大不確定性,如何引導(dǎo)底框結(jié)構(gòu)較大概率發(fā)生合理破壞模式,提高抗倒塌能力仍然是亟待解決的問題。本文首先嚴(yán)格按照我國規(guī)范對(duì)8度0.2g區(qū)不同剛度比和剪力墻布置形式的底框結(jié)構(gòu)進(jìn)行算例設(shè)計(jì),應(yīng)用Perform-3D軟件對(duì)不同剛度比底框結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震下破壞模式的比較,研究較可靠實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)底層破壞的剛度比;對(duì)較大剛度比底框結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震設(shè)計(jì)中的減震規(guī)律研究和不同地震強(qiáng)度下粘滯阻尼器減震效果的分析,最后通過一個(gè)工程算例驗(yàn)證本文提出的阻尼器設(shè)計(jì)方法。通過上述思路,本文主要研究結(jié)論如下:(1)對(duì)不同剛度比、不同剪力墻布置情況的底部框架-抗震墻砌體結(jié)構(gòu)大震下位移反應(yīng)和結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行對(duì)比分析,底框結(jié)構(gòu)主要以剪切破壞為主,結(jié)構(gòu)損傷隨著剛度比的增大向底部框剪層集中,剛度比大于2.00的底框結(jié)構(gòu)損傷主要集中在結(jié)構(gòu)底層,砌體過渡層僅少數(shù)墻單元開裂,較可靠實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)底層破壞。(2)對(duì)剛度比大于2.00的底框結(jié)構(gòu)通過底層布置粘滯阻尼器進(jìn)行減震控制,結(jié)果表明結(jié)構(gòu)位移減震率隨著結(jié)構(gòu)附加阻尼比的增大而增大,但當(dāng)附加阻尼比增加到10%以后位移減震率增大速率降低,當(dāng)附加阻尼比增加到20%~25%時(shí),上部砌體層間位移不再減小,為得到較好減震效果又不致破壞向上部砌體層轉(zhuǎn)移,本文建議附加阻尼比取10%到25%之間。(3)通過對(duì)剛度比2.00和2.50底框結(jié)構(gòu)減震前后結(jié)構(gòu)損傷分析,未減震底框結(jié)構(gòu)大震下?lián)p傷主要集中在結(jié)構(gòu)底層。并隨著地震強(qiáng)度的增加破壞進(jìn)一步向下部集中,通過底層布置粘滯阻尼器的方法有力地吸收了地震能量,減輕底框結(jié)構(gòu)地震中損傷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較為均勻合理的損傷機(jī)制。(4)本文通過統(tǒng)計(jì)回歸的方法得到了底框結(jié)構(gòu)采用底層布置粘滯阻尼器的減震方法時(shí)結(jié)構(gòu)小震位移減震率和附加阻尼比的數(shù)值關(guān)系,并通過一個(gè)工程算例對(duì)該數(shù)值關(guān)系的應(yīng)用方法和精確度進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：底部框架-剪力墻砌體房屋 破壞模式 粘滯阻尼器 消能減震 剛度比
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU364;TU352.11
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀與意義9-14
• 1.2.1 底框結(jié)構(gòu)剛度比取值研究9-11
• 1.2.2 底框結(jié)構(gòu)消能減震設(shè)計(jì)研究11-13
• 1.2.3 研究意義13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-15
• 2 算例參數(shù)與有限元分析建模15-39
• 2.1 底框側(cè)向剛度比計(jì)算15-18
• 2.2 減震結(jié)構(gòu)有效附加阻尼比計(jì)算18-20
• 2.2.1 粘滯阻尼器的恢復(fù)力模型18-19
• 2.2.2 非線性粘滯阻尼的等效阻尼比19-20
• 2.3 材料本構(gòu)20-29
• 2.3.1 混凝土本構(gòu)關(guān)系21
• 2.3.2 砌體本構(gòu)關(guān)系21-24
• 2.3.3 鋼筋本構(gòu)關(guān)系24
• 2.3.4 剪力墻剪切材料本構(gòu)關(guān)系24-27
• 2.3.5 砌體墻剪切材料本構(gòu)關(guān)系27-29
• 2.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件建模29-35
• 2.4.1 梁柱的模型化29-31
• 2.4.2 墻單元的模型化31-33
• 2.4.3 阻尼器單元的模型化33-35
• 2.5 質(zhì)量源和阻尼的確定35-37
• 2.6 輸入地震動(dòng)參數(shù)的確定37-38
• 2.7 本章小結(jié)38-39
• 3 不同剛度比底框結(jié)構(gòu)大震下破壞模式分析39-51
• 3.1 不同剛度比底框模型設(shè)計(jì)39-43
• 3.2 集中布置剪力墻底框結(jié)構(gòu)大震反應(yīng)分析43-47
• 3.3 分散布置剪力墻底框模型47-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 4 底框結(jié)構(gòu)減震控制研究51-92
• 4.1 不同附加阻尼比時(shí)底框結(jié)構(gòu)減震效果51-62
• 4.1.1 集中布置剪力墻底框結(jié)構(gòu)51-56
• 4.1.2 分散布置剪力墻底框結(jié)構(gòu)56-60
• 4.1.3 本節(jié)小結(jié)60-62
• 4.2 不同地震強(qiáng)度下非線性阻尼器的減震控制效果62-82
• 4.2.1 集中布置剪力墻底框結(jié)構(gòu)62-71
• 4.2.2 分散布置剪力墻底框結(jié)構(gòu)71-81
• 4.2.3 本節(jié)小結(jié)81-82
• 4.3 底框結(jié)構(gòu)減震參數(shù)確定82-90
• 4.4 本章小結(jié)90-92
• 5 結(jié)論與展望92-94
• 5.1 主要工作與結(jié)論92
• 5.2 論文不足與展望92-94
• 致謝94-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 附錄99-110
• 附錄A 人工波作用下不同剛度比底框結(jié)構(gòu)大震損傷分布99-102
• 附錄B 人工波作用下底框結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下減震控制對(duì)比102-109
• 附錄C 人工波作用下實(shí)例底框結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下減震對(duì)比109-110

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本文編號(hào)：947628