【摘要】：中心支撐抗側(cè)剛度大,但在設(shè)防地震作用下支撐桿容易失穩(wěn),為了避免支撐桿失穩(wěn),提出了一種新型腹板開孔屈服耗能支撐。在中震作用下,支撐腹板孔口之間的孔間短柱首先屈服進(jìn)入塑性耗散能量。開孔腹板為薄弱部位,在罕遇地震作用下孔間短柱發(fā)生彎曲破壞,整個(gè)開孔腹板發(fā)生剪切破壞,耗散地震能量,此時(shí)支撐的極限承載力低于支撐的屈曲荷載,保證支撐不發(fā)生整體失穩(wěn)。本文應(yīng)用ABAQUS軟件分別對焊接式和裝配式腹板開孔屈服耗能支撐進(jìn)行滯回性能的有限元分析,得到了不同開孔參數(shù)對支撐滯回性能的影響,并提出了焊接式腹板開孔屈服耗能支撐的初始剛度和屈服承載力的計(jì)算公式以及裝配式屈服耗能支撐的設(shè)計(jì)方法。主要工作內(nèi)容如下:(1)參考相關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn),在已有的研究基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了不同參數(shù)的腹板開孔屈服耗能支撐,研究腹板開孔屈服耗能支撐在各參數(shù)下的滯回性能。采用ABAQUS有限元分析軟件建立各個(gè)試件的模型,并選取相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行有限元模型驗(yàn)證,保障了建模方法的準(zhǔn)確性。(2)對不同參數(shù)試件的受力機(jī)理、滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線與耗能性能進(jìn)行分析,得到不同參數(shù)對腹板開孔屈服耗能支撐的影響。分析結(jié)果表明:開孔腹板的長度、厚度與開孔間距是影響耗能支撐承載能力和滯回性能的決定因素,雙層開孔腹板的支撐耗能性能優(yōu)于單層腹板。提出了腹板開孔屈服耗能支撐初始剛度和屈服承載力的理論計(jì)算公式,與有限元計(jì)算結(jié)果近似,有一定的參考價(jià)值。(3)為優(yōu)化開孔形狀,通過有限元分析了兩組不同開孔形狀的腹板開孔屈服耗能支撐滯回性能,并與長圓孔支撐對比,分析結(jié)果表明:當(dāng)最小開孔間距相同時(shí),橢圓形孔支撐的承載力與剛度最高;橢圓形孔支撐與長圓孔支撐的滯回性能穩(wěn)定,作為新型腹板開孔屈服耗能支撐的開孔形狀比較合理。雖開孔寬度相同時(shí),菱形孔支撐的承載力與剛度最高,但菱形孔支撐的滯回性能差異很大,不宜采用。(4)在焊接式支撐的基礎(chǔ)上提出了一種震后便于更換的裝配式腹板開孔屈服耗能支撐。通過有限元分析了各個(gè)參數(shù)對裝配式腹板開孔屈服耗能支撐滯回性能的影響,并給出裝配式腹板開孔屈服耗能支撐設(shè)計(jì)方法。分析結(jié)果表明:開孔腹板的長度、厚度與開孔間距增加將提高耗能支撐的承載能力和初始剛度。
【圖文】：

防屈曲支撐組成示意圖

圖 1-2 中心支撐與防屈曲支撐框架的受力性能對比約束防屈曲支撐支撐最早的雛形是由日本學(xué)者 Yoshino[11]提出的，，他將鋼板嵌剪力墻中，墻體包裹著鋼板從而約束了鋼板的屈曲。隨后 Wa夾在預(yù)制鋼筋混凝土板之間作為耗能器使用，并提出了防屈束防屈曲支撐的內(nèi)嵌鋼板端部僅與梁柱節(jié)點(diǎn)域連接，并采用無筋混凝土墻，使支撐能夠自由伸縮來承擔(dān)軸向力，構(gòu)造形式叉布置或“人”字形布置，如圖 1-3 所示[10]。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2601454