防屈曲支撐在大跨連體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究
本文選題:大跨連體 + 防屈曲支撐; 參考:《東南大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:大跨連體鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,扭轉(zhuǎn)效應(yīng)顯著。為改善結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),需設(shè)置一定支撐。防屈曲支撐改善了傳統(tǒng)支撐易發(fā)生屈曲的缺點(diǎn),是一種耗能性能穩(wěn)定、減震效果顯著的新型支撐,防屈曲支撐在進(jìn)入塑性狀態(tài)后會(huì)消耗一定的能量,結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能,從而起到降低結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的目的。本文首先介紹防屈曲支撐發(fā)展的原理、優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展背景及現(xiàn)狀;并且通過理論計(jì).算得出防屈曲支撐構(gòu)件構(gòu)造參數(shù)的取值公式,建立防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)的力學(xué)模型,推導(dǎo)防屈曲支撐構(gòu)件整體穩(wěn)定性、內(nèi)核單元高階屈曲及約束區(qū)外連接段穩(wěn)定性的計(jì)算公式。其次運(yùn)用試驗(yàn)方法檢驗(yàn)工程實(shí)際使用的兩個(gè)十字形內(nèi)芯防屈曲支撐構(gòu)件的滯回性能,并運(yùn)用ABAQUS有限元分析得出防屈曲支撐構(gòu)件受力時(shí)一般規(guī)律:內(nèi)芯寬厚比與核心構(gòu)件屈曲程度、接觸應(yīng)力及約束構(gòu)件混凝土等級(jí)之間的關(guān)系;得出防屈曲支撐構(gòu)件核心厚度相同時(shí),間隙越大,接觸應(yīng)力峰值越大;防屈曲支撐構(gòu)件核心厚度越小,接觸應(yīng)力增加的越快;當(dāng)防屈曲支撐構(gòu)件間隙相同時(shí),核心構(gòu)件厚度越小,接觸應(yīng)力峰值越大。運(yùn)用參數(shù)化分析方法,研究防屈曲支撐面積、連體跨度、連體主體結(jié)構(gòu)剛度等變化時(shí)防屈曲支撐的減震性能,得出防屈曲支撐有效發(fā)揮時(shí)的支撐剛度和框架柱剛度的合理比值,該值和連體跨度相關(guān),跨度越大,該比值越大。最后結(jié)合大跨連體鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)例對(duì)比分析普通支撐和防屈曲支撐在多遇地震及罕遇地震作用下的抗震性能,結(jié)果表明防屈曲支撐大震下具有良好的減震效果。綜上所述,防屈曲支撐作為一種新型的耗能支撐,具有優(yōu)異的耗能及抗震性能,在我國的工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:The long span steel structure is complicated and the torsional effect is remarkable. In order to improve the torsional effect of the structure, a certain support is needed. Anti-buckling brace improves the disadvantage of traditional bracing which is prone to buckling. It is a new type of bracing with stable energy dissipation performance and remarkable shock absorption effect. The anti-buckling bracing will consume a certain amount of energy when it enters the plastic state. The vibration energy of the structure is converted into heat energy, thus reducing the dynamic response of the structure. This paper first introduces the development principle, advantages and disadvantages, development background and current situation of buckling bracing, and through theoretical calculation. The formula of structural parameters of buckle-resistant bracing member is obtained, the mechanical model of buckle-resistant bracing member design is established, and the formulas of global stability, high-order buckling of kernel element and stability of external connection section are derived. Secondly, the hysteretic performance of two cross-shaped inner core anti-buckling bracing members used in engineering is tested by test method. By using Abaqus finite element analysis, the general law of buckle-resistant bracing members is obtained: the relationship between the ratio of core width to thickness and the buckling degree of core members, contact stress and concrete grade of restrained members; The results show that the greater the gap, the greater the peak value of contact stress when the core thickness of buckle-resistant bracing member is the same; the smaller the thickness of anti-buckling bracing member is, the faster the contact stress increases; when the gap of anti-buckling bracing member is the same, The smaller the thickness of the core member, the greater the peak value of contact stress. By using parametric analysis method, the damping performance of buckling bracing is studied when the buckling bracing area, span and stiffness of the main frame are changed, and the reasonable ratio of bracing stiffness to frame column stiffness is obtained. This value is related to the span of the conjoined body, and the larger the span, the greater the ratio. Finally, the seismic behavior of common braces and buckle-resistant braces under frequent and rare earthquakes is compared and analyzed with examples of large-span steel structures. The results show that buckling braces have good seismic absorption effect under large earthquakes. To sum up, as a new type of energy dissipation support, buckling braces have excellent energy dissipation and seismic performance, and have great application value in the engineering design field of our country.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TU393.3
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2044601
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