本文關(guān)鍵詞：混凝土框架—屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文對于屈曲約束消能支撐以及屈曲約束消能支撐混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論研究和模擬分析。按照從消能器部件到消能體系的順序研究并得出結(jié)論。首先,改進(jìn)了一種屈曲約束支撐消能器。這種消能器的特點(diǎn)是其鋼材屈服核心是標(biāo)準(zhǔn)組件式的,使得消能器屈服力和塑性形變能夠根據(jù)建筑物的抗震需求而調(diào)整。研究了兩種類型MBRB1和MBRB2,通過連接若干連續(xù)的由任意數(shù)量的受剪基本消能單元組成的組件,可以得到形變與連續(xù)組件的數(shù)量成比例,受力與連續(xù)組件上的受剪基本消能單元的數(shù)量成比例。支撐的組裝包括將已經(jīng)涂過潤滑油的屈曲核心部分裝入約束單元后用銷栓將其固定,從而易于消能器的檢測,必要時(shí)便于更換消能單元。主要參數(shù)有屈服力和屈服位移,這些可由簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式得出。改進(jìn)過程中也將擺動考慮在內(nèi),通過約束單元避免局部屈曲并且提出了在核心單元與約束單元之間設(shè)置功能性的間隙。滯回耗能表現(xiàn)及受力,塑性位移等由有限元分析軟件模擬得出。接著,因?yàn)榍s束消能支撐混凝土框架中的節(jié)點(diǎn)板不僅受到支撐傳來的力也同時(shí)受到框架作用影響而受力,所以建立若干有限元模型來分析節(jié)點(diǎn)板與梁以及節(jié)點(diǎn)板與柱界面受力狀況。發(fā)現(xiàn)框架作用顯著地影響節(jié)點(diǎn)板表面受力分布狀況。運(yùn)用簡化支撐模型來代表節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行框架作用受力的計(jì)算。此外,運(yùn)用廣義均勻力法代替一般均勻力法來為節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)及構(gòu)造提供更大的自由度。節(jié)點(diǎn)板表面受力要求應(yīng)該將支撐最大軸向承載力和框架中可能產(chǎn)生的梁端剪力結(jié)合考慮。通過理論計(jì)算和有限元分析的復(fù)核結(jié)果確定了一個(gè)合理可行的基于性能的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)也研究節(jié)點(diǎn)板邊緣加勁肋的不同寬度對于減少節(jié)點(diǎn)板端部應(yīng)力集中的效果。并且總結(jié)了對于屈曲約束消能支撐-混凝土框架節(jié)點(diǎn)板抗震設(shè)計(jì)的建議和流程。最后,對一個(gè)配置屈曲約束支撐消能器理想化10層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,根據(jù)消能器不同的布置和數(shù)量定義了三個(gè)方案。在不同的設(shè)防水準(zhǔn)下(多遇地震和罕遇地震),采用反應(yīng)譜法和動力彈塑性時(shí)程分析方法模擬分析得到了重點(diǎn)參數(shù)如層間位移,角位移,底部剪力以及頂層位移等并且計(jì)算得到罕遇地震下的結(jié)構(gòu)附加阻尼比。通過三個(gè)方案之間以及三個(gè)方案與原結(jié)構(gòu)得出的參數(shù)的對比分析可以得出,在地震作用下,結(jié)構(gòu)中設(shè)置屈曲約束支撐消能器,其層間位移、層間剪力和頂層位移等都較原結(jié)構(gòu)有了減小,減輕了結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng),減震效果較為顯著。同時(shí),結(jié)構(gòu)中設(shè)置屈曲約束支撐消能器后會使結(jié)構(gòu)的剛度適當(dāng)增加,罕遇地震下結(jié)構(gòu)的阻尼比有顯著增加,結(jié)構(gòu)的耗能能力提升。結(jié)構(gòu)的減震效果主要取決與屈曲約束支撐消能器的布置、數(shù)量以及自身的耗能能力,另外結(jié)構(gòu)頂部附近受地震影響較小,可適當(dāng)減少消能器的布置。
【關(guān)鍵詞】：屈曲約束消能支撐 節(jié)點(diǎn)板 屈曲約束消能支撐混凝土框架結(jié)構(gòu) 附加阻尼比 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU398;TU352.11
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 消能減震的概述11-13
• 1.1.1 消能減震的概念11
• 1.1.2 消能減震的原理11-12
• 1.1.3 消能減震結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性及應(yīng)用12-13
• 1.2 屈曲約束支撐消能器及其消能體系的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展13-24
• 1.2.1 屈曲約束支撐消能器的簡介13-16
• 1.2.2 屈曲約束支撐消能器的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀16-21
• 1.2.3 屈曲約束消能支撐框架結(jié)構(gòu)體系概念及研究現(xiàn)狀21-24
• 1.3 屈曲約束消能支撐及其消能體系現(xiàn)有研究的不足24-25
• 1.4 研究內(nèi)容與方法25-27
• 第二章 屈曲約束支撐消能器的改進(jìn)設(shè)計(jì)分析27-39
• 2.1 屈曲約束支撐消能器的原理27
• 2.2 新型有標(biāo)準(zhǔn)組件的屈曲約束支撐消能器的設(shè)計(jì)分析27-38
• 2.2.1 新型有標(biāo)準(zhǔn)組件的屈曲約束支撐的概念與設(shè)計(jì)參數(shù)27-29
• 2.2.2 受剪基本消能單元的設(shè)計(jì)參數(shù)29-31
• 2.2.3 限位套筒設(shè)計(jì)31-33
• 2.2.4 數(shù)值模擬分析33-38
• 2.3 小結(jié)38-39
• 第三章 屈曲約束支撐消能器與框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)板的設(shè)計(jì)分析39-66
• 3.1 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)的基本理論與方法39-53
• 3.1.1 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板主要研究的問題39-40
• 3.1.2 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板的通用設(shè)計(jì)方法40-44
• 3.1.3 框架作用效應(yīng)44-47
• 3.1.4 屈曲約束消能支撐軸向力與框架作用效應(yīng)的結(jié)合47-50
• 3.1.5 錨固部分設(shè)計(jì)50-53
• 3.2 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板數(shù)值模擬分析53-64
• 3.2.1 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板數(shù)值模擬分析模型53-55
• 3.2.2 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板梁柱界面受力分析55-59
• 3.2.3 節(jié)點(diǎn)板連接部分的極限狀態(tài)和設(shè)計(jì)流程59-60
• 3.2.4 對于節(jié)點(diǎn)板邊緣加勁肋的模型建立和有限元分析60-64
• 3.3 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)建議64-65
• 3.3.1 屈曲約束消能支撐框架節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)建議64-65
• 3.4 小結(jié)65-66
• 第四章 屈曲約束消能支撐混凝土框架結(jié)構(gòu)分析66-108
• 4.1 屈曲約束消能支撐-混凝土框架設(shè)計(jì)方案與結(jié)構(gòu)模型66-73
• 4.1.1 屈曲約束消能支撐模型66-67
• 4.1.2 屈曲約束消能支撐-混凝土框架設(shè)計(jì)方案67-72
• 4.1.3 有限元分析中相關(guān)參數(shù)72-73
• 4.2 結(jié)構(gòu)多遇地震下響應(yīng)的分析73-83
• 4.2.1 輸入的地震波73-75
• 4.2.2 多遇地震下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)75-83
• 4.2.3 多遇地震下結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計(jì)算83
• 4.3 結(jié)構(gòu)罕遇地震下響應(yīng)的分析83-107
• 4.3.1 罕遇地震下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)83-91
• 4.3.2 罕遇地震下結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計(jì)算91-96
• 4.3.3 不同方案在罕遇地震下的頂層位移96-107
• 4.4 小結(jié)107-108
• 第五章 總結(jié)108-110
• 參考文獻(xiàn)110-120
• 致謝120-121
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文121

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