【摘要】：RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系,搖擺鋼支撐具有較大的平面內(nèi)剛度并且其底部采用了具有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力的特殊構(gòu)造,使其能夠有效控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的側(cè)向變形模式。該體系還能與耗能減震裝置相結(jié)合,進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)整體的抗震能力,同時(shí)還能以施加預(yù)應(yīng)力的方式使結(jié)構(gòu)整體具備自復(fù)位能力。目前,一些學(xué)者對自復(fù)位搖擺結(jié)構(gòu)體系開展了系統(tǒng)的試驗(yàn)及理論研究,取得了一系列研究成果。但關(guān)于搖擺鋼支撐加固既有RC框架的研究尚未涉及。本文以基于既有RC框架設(shè)計(jì)的RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)為研究對象,圍繞RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能,從搖擺鋼支撐自身抗震性能的試驗(yàn)分析和數(shù)值分析、RC框架-搖擺鋼支撐整體結(jié)構(gòu)抗震性能分析、搖擺鋼支撐加固既有RC框架設(shè)計(jì)方法三個(gè)方面對本課題進(jìn)行了研究。本文所完成的主要工作和取得的主要成果包括:(1)對搖擺鋼支撐的抗震性能進(jìn)行了數(shù)值分析和試驗(yàn)研究:摩擦阻尼器的預(yù)緊力、摩擦系數(shù)、最大行程等性能決定了新型搖擺鋼支撐的剛度和耗能能力。預(yù)應(yīng)力筋不僅可以減小結(jié)構(gòu)殘余側(cè)移,提供自復(fù)位能力,還可以提高鋼支撐的承載力。(2)對RC框架-搖擺鋼支撐的抗震性能進(jìn)行了數(shù)值分析:在RC框架上附加具有足夠的剛度和強(qiáng)度的搖擺鋼支撐,可有效控制結(jié)構(gòu)的變形模式和損傷模式,且隨著搖擺鋼支撐剛度的增大,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變形模式的控制效果越明顯。在搖擺鋼支撐底部設(shè)置摩擦阻尼器可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗震能力和耗能能力,減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);同時(shí)還可以通過施加預(yù)應(yīng)力的方式使結(jié)構(gòu)具備自復(fù)位能力。(3)對RC框架-搖擺鋼支撐的簡化方法進(jìn)行了研究:利用本文提出的RC框架-搖擺鋼支撐簡化模型,能夠有效替代精細(xì)化模型進(jìn)行彈塑性分析,減少計(jì)算工作量,便于從整體上對結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能進(jìn)行評估。(4)對搖擺鋼支撐加固RC框架的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究:本文提出的基于損傷機(jī)制控制的搖擺鋼支撐加固RC框架抗震設(shè)計(jì)方法可有效降低結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng),并使結(jié)構(gòu)樓層響應(yīng)分布趨于均勻,能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的損傷機(jī)制。
【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(hào)】：TU375.4;TU352.11
【圖文】：

圖 1.2 置換混凝土加固法如圖 1.3）桿或型鋼撐桿，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行加固的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)，且難以直接卸除其結(jié)構(gòu)[7]提出了體外預(yù)應(yīng)力筋加固鋼筋混凝土梁計(jì)軟件。

3圖 1.3 預(yù)應(yīng)力加固法[8]為外粘型鋼法和粘貼鋼板法，施工方法為使用高表面，鋼板與原結(jié)構(gòu)的共同作用使得構(gòu)件承載力力性能可靠，對建筑使用空間的影響較小。缺點(diǎn)要求較高，即加固質(zhì)量難以保證，特別是粘鋼后在節(jié)點(diǎn)處理上有一定難度。如圖 1.4(b)所示，在方向設(shè)置 U 形鋼板箍，同時(shí)在梁兩側(cè)面各設(shè)置一條在梁腰部。如圖 1.4(c)所示，在原柱截面角設(shè)置綴板。

(a) 消能減震 (b) 隔震圖 1.6 減隔震加固法隨著各種振動(dòng)控制技術(shù)在新建建筑中的大量應(yīng)用[16] [17] [20]，研究和設(shè)計(jì)人員越來越多地注意到在既有建筑的抗震加固改造中，振動(dòng)控制技術(shù)具有上文加固方法所不具備的優(yōu)勢，近年來，利用隔震、消能減振技術(shù)開展既有建筑抗震加固的案例屢見不鮮李愛群等（2014）[18]圍繞黏滯阻尼減振技術(shù)及其應(yīng)用，介紹了對硅油進(jìn)行改性的試驗(yàn)研究，總結(jié)了改性黏滯流體的力學(xué)特性并建立了力學(xué)模型。又設(shè)計(jì)了 6 種黏滯流體減振裝置，開展了理論和試驗(yàn)研究；在黏滯流體減振裝置力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了工程結(jié)構(gòu)減振的分析模型和簡化模型，提出了黏滯阻尼減振的智能優(yōu)化方法和三階段設(shè)計(jì)方法。最后介紹了黏滯阻尼減振技術(shù)在北京奧林匹克國家會(huì)議中心、南京奧體中心觀光塔等項(xiàng)目中的應(yīng)用情況。Biswajit Basu 等（2014）[19]為結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的研究和應(yīng)用提供了一個(gè)共同的框架包括新型被動(dòng)阻尼器，功能材料和半被動(dòng)阻尼器，主動(dòng)控制系統(tǒng)以及它們的性能研究針對建筑、橋梁和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的減振設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討并對控制算法和尺寸還原技

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曲哲;搖擺墻—框架結(jié)構(gòu)抗震損傷機(jī)制控制及設(shè)計(jì)方法研究[D];清華大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2761104