【摘要】：自復(fù)位延性剪切薄板支撐鋼框架結(jié)構(gòu)主要由半剛接鋼框架、自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐(Self-certering Braced Ductile Shear Panel,簡稱SC-BDSP)組成,具有抗側(cè)剛度大、承載力高、耗能穩(wěn)定、震后殘余變形小等優(yōu)點(diǎn),在地震區(qū)具有良好的應(yīng)用前景。目前,本課題組已開展了延性剪切薄板鋼支撐的試驗(yàn)研究,但尚未對SC-BDSP及自復(fù)位延性剪切薄板支撐鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)研究�；诖�,本文采用試驗(yàn)、數(shù)值模擬與理論分析相結(jié)合的方式對此類結(jié)構(gòu)的滯回性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,主要完成以下工作:(1)設(shè)計(jì)制作了6個(gè)1:3縮尺的SC-BDSP試件,并對其進(jìn)行了低周往復(fù)加載試驗(yàn)�；谠囼�(yàn)研究了剪切板尺寸、剪切板形式、加載制度、復(fù)位材料(SMA)用量對SC-BDSP滯回性能、復(fù)位效果、變形及延性、抗側(cè)剛度及能量耗散等性能的影響;(2)設(shè)計(jì)制作了2榀1:3縮尺的單層、單跨半剛接鋼框架試件,1榀1:3縮尺的單層、單跨自復(fù)位延性剪切薄板支撐鋼框架試件,并對其進(jìn)行了低周往復(fù)加載試驗(yàn)�；谠囼�(yàn)研究了節(jié)點(diǎn)類型對此類單層結(jié)構(gòu)的滯回性能、復(fù)位效果、變形及延性、抗側(cè)剛度及能量耗散等的影響;(3)基于ANSYS有限元軟件對SC-BDSP系列試件進(jìn)行精細(xì)化數(shù)值模擬,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性和合理性;(4)設(shè)計(jì)了6個(gè)系列17個(gè)兩層、單跨自復(fù)位延性剪切薄板支撐鋼框架試件,系統(tǒng)分析了剪切板高厚比、SMA用量、SMA種類、節(jié)點(diǎn)類型以及框架的高跨比等設(shè)計(jì)參數(shù)對此類結(jié)構(gòu)滯回性能的影響,重點(diǎn)考察了復(fù)位系統(tǒng)、耗能系統(tǒng)對其抗震性能的影響。
【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】：TU391
【圖文】：

意義地震[1-3]造成的人員傷亡雖已下降，經(jīng)抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過大的塑性殘余變形不僅使建筑物結(jié)構(gòu)使大困難。結(jié)構(gòu)雖然滿足了“小震不壞，中震可后存在較大的殘余變形甚至可能會(huì)進(jìn)一步加大時(shí)，修復(fù)或加固成本將高于重建成本，最后只因此，開發(fā)震后殘余變形小、具有自復(fù)位功能的經(jīng)濟(jì)損失有重要意義。學(xué)者通過在梁柱節(jié)點(diǎn)[4-7]、鋼支撐、柱腳[8-9]以及狀記憶合金（SMA）以及彈簧等部件來實(shí)現(xiàn)結(jié)鋼支撐具有抗側(cè)剛度大、易安裝等優(yōu)點(diǎn)，諸多學(xué)iannuzzi[11]提出了延性剪切板的新型抗震框架系撐連接一系列剪切板組成，具有水平承載力高能力優(yōu)良等特點(diǎn)。

因此，開展具有復(fù)位功能新型結(jié)構(gòu)體系的研究已成為當(dāng)前抗震研究領(lǐng)域以下主要介紹本課題所涉及的自復(fù)位支撐的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)。Dolce 等[12]（2000）開發(fā)了一種新型耗能裝置，該裝置含耗能及復(fù)位雙重功計(jì)了 1 個(gè)足尺、3 個(gè) 1/3.3 縮尺的自復(fù)位支撐試件，該支撐通過奧氏體狀態(tài)i 基 SMA 實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，利用馬氏體或施加預(yù)應(yīng)力的奧氏體狀態(tài)下的 NiTi 基 耗能功能。試驗(yàn)分為三組：（1）僅設(shè)置施加預(yù)應(yīng)力下的奧氏體棒材；（2）僅體棒材；（3）同時(shí)設(shè)置耗能系統(tǒng)及復(fù)位系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：第一組試件的飽滿，呈現(xiàn)明顯的三線段特征；第二組試件的滯回曲線雖飽滿，但其強(qiáng)化現(xiàn)第三組試件具有理想的耗能及復(fù)位功效。Zhang & Zhu 等[13-14]（2007）提出一種可重復(fù)使用的耗能支撐，簡稱 RHDDB 由上、下滑塊和兩組 Ni-Ti 基 SMA 線材組成，該支撐無論受拉或受壓總SMA 受拉提供復(fù)位力。為減少滑塊的摩擦效應(yīng)，Zhu 等在兩鋼板之間加入 T文獻(xiàn)[14]為增強(qiáng)支撐的耗能能力，在 RHDB 滑塊上設(shè)置預(yù)緊螺栓形成新型摩尼支撐，簡稱 SFDB，構(gòu)造詳圖見圖 1.2。此外，通過試驗(yàn)驗(yàn)證了 SFDB 的位功能，并提出了 SFDB 中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于位移設(shè)計(jì)方法。

士論文 ring Energy Disspatation，簡稱 SCED），見圖 1.3。該支撐系應(yīng)力高強(qiáng)聚酰胺纖維束構(gòu)成。通過內(nèi)外套筒之間摩擦片的加預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)聚酰胺纖維束提供復(fù)位功能。ChristopoulD，對其進(jìn)行了低周往復(fù)加載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)支撐軸ED 的復(fù)位效果良好，也擁有較好的耗能性能。此外，ChriSCED 支撐的足尺、單層、單跨鋼框架的擬動(dòng)力試驗(yàn)。結(jié)果滯回曲線呈明顯的“旗幟”狀，且當(dāng)承載力卸載至零時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)位效果。

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本文編號：2773755