【摘要】：鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)是一種在中心支撐交叉處設(shè)置了可更換剪切板的新型雙重抗側(cè)力體系。剪切板作為主要的耗能構(gòu)件,在地震中能先于外框架進(jìn)入屈服,保護(hù)主體結(jié)構(gòu)安全。支撐剪切板是第一道抗震防線,外框架是第二道抗震防線。通過合理的設(shè)計可以減少結(jié)構(gòu)在地震中的變形,提高抗震性能。震后,結(jié)構(gòu)通過更換剪切板構(gòu)件,便可恢復(fù)正常的使用功能。本文采用有限元模擬的分析方法,研究鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)的抗震性能。首先建立單層單跨結(jié)構(gòu)模型,進(jìn)行單調(diào)推覆和循環(huán)加載分析,研究其工作過程和滯回性能,分析剪切板截面厚度和寬度對結(jié)構(gòu)強度、剛度、支撐軸力、耗能能力的影響。然后設(shè)計9個多層鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)行倒三角分布的靜力加載,驗證其設(shè)計方法的正確性。對不同層數(shù)和跨度下的結(jié)構(gòu)強度、剛度、結(jié)構(gòu)變形和剪力分配情況進(jìn)行分析,探究多層鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。最后對鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)進(jìn)行8度地震的反應(yīng)譜分析,多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震下的時程分析,考察結(jié)構(gòu)變形情況,基底剪力分布和結(jié)構(gòu)破壞情況。研究表明,鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)具有明顯的屈服時序,首先是剪切板屈服,然后是框架梁端屈服,最后是框架柱腳屈服。剪切板開始屈服到框架進(jìn)入塑性之間的結(jié)構(gòu)位移相差很長,因此剪切板的更換操作很容易實現(xiàn)。鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)的強度和剛度設(shè)計具有相對獨立性,增大剪切板厚度能同時提高結(jié)構(gòu)承載力和剛度,增大剪切板寬度能提高承載力而不影響剛度。在往復(fù)水平荷載作用下,鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)具有很好的耗能能力,滯回曲線飽滿。隨著建筑物高度的增加,結(jié)構(gòu)彎曲作用增大,結(jié)構(gòu)上部的剪切板不易屈服。時程分析結(jié)果表明,設(shè)置支撐剪切板能顯著減小結(jié)構(gòu)變形。按本文設(shè)計方法設(shè)計的鋼框架-支撐剪切板結(jié)構(gòu)在小震作用下結(jié)構(gòu)保持彈性,中震作用下,剪切板進(jìn)入屈服而外框架保持彈性,大震作用下,剪切板和框架梁端及柱腳進(jìn)入塑性,外框架發(fā)揮第二道抗震防線的作用,避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌,滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的性能目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU398.2;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2575398