【摘要】：基于現(xiàn)有防屈曲支撐屈服位移偏大導致其耗能作用的發(fā)揮受到制約、降低主體結(jié)構(gòu)損傷的程度有限的缺點,本文提出了一種新型防屈曲支撐,即“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐。“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐屈服位移小,能夠在鋼筋混凝土構(gòu)件開裂前(或鋼構(gòu)件進入彈塑性狀態(tài)前)屈服,耗散大量地震能量,大幅度降低主體結(jié)構(gòu)的損傷程度且震后便于更換,修復(fù)成本低,工程應(yīng)用價值和經(jīng)濟效益顯著。本文闡述了“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐的工作原理、構(gòu)造要求,推導了理論公式,采用有限元軟件ABAQUS研究了相關(guān)參數(shù),總結(jié)了支撐的工程化設(shè)計方法并給出了設(shè)計算例。主要內(nèi)容如下:(1)基于現(xiàn)有的研究成果,對涉及“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐的力學性能的相關(guān)公式進行了總結(jié)和推導,包括支撐的承載力、位移計算,連接段、消能段、約束單元的穩(wěn)定性計算,支撐內(nèi)核各段截面面積、支撐各組成部件長度及約束單元壁厚的計算,支撐與主體結(jié)構(gòu)的連接計算。(2)根據(jù)理論公式進行模型設(shè)計,采用有限元軟件ABAQUS對模型就幾何初始缺陷、摩擦力、間隙、寬厚比、約束比、長細比進行分析。根據(jù)參數(shù)分析結(jié)果對理論公式進行驗證和改進。(3)總結(jié)和梳理理論公式推導、有限元分析及相關(guān)文獻研究成果,包括“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐的適用范圍、布置原則、變形要求、設(shè)計流程、工程化設(shè)計步驟、構(gòu)造及相關(guān)要求等,最后給出設(shè)計算例。
[Abstract]:Based on the shortcoming that the large yield displacement of the existing buckling braces restricts the exertion of its energy dissipation and reduces the damage degree of the main structure, a new type of anti-buckling bracing is proposed in this paper. That is, the "I-shaped" core plate two-stage yield buckling and energy dissipation support. The yield displacement of the "I-shaped" core plate in the second stage is small, which can yield before the crack of the reinforced concrete member (or before the steel member enters the elastic-plastic state) and dissipate a great deal of seismic energy. The damage degree of the main structure is greatly reduced and the replacement is convenient after the earthquake, the repair cost is low, and the engineering application value and economic benefit are remarkable. In this paper, the working principle and construction requirements of the two-stage buckling and energy dissipation bracing for the "I-shaped" core plate are described. The theoretical formula is derived, and the relevant parameters are studied by using the finite element software ABAQUS. The engineering design method of support is summarized and the design example is given. The main contents are as follows: (1) based on the existing research results, the formulas related to the mechanical properties of the two-stage buckling and energy-dissipation bracing of the "I-shaped" core plate are summarized and deduced, including the bearing capacity and displacement calculation of the braces. The stability calculation of connection section, energy dissipation section and restraint element, the calculation of supporting cross section area of each segment of the core, the length of each component and the wall thickness of the constraint element, (2) the model is designed according to the theoretical formula, and the initial geometric defects, friction, clearance, width to thickness ratio, constraint ratio and aspect ratio are analyzed by the finite element software ABAQUS. According to the results of parameter analysis, the theoretical formula is verified and improved. (3) the derivation of theoretical formula, finite element analysis and related literature research results are summarized and combed, including the applicable range of two-stage buckling and energy dissipation braces for "I-shaped" core panels. Layout principles, deformation requirements, design process, engineering design steps, construction and related requirements, etc. Finally, a design example is given.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU317

【參考文獻】

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本文編號：2364061