帶組合樓板的腹板連接型可替換連接件K形偏心支撐鋼框架受力性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 07:32
偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)剛度高、延性好,不僅在中、小震作用下能滿足現(xiàn)行規(guī)范層間側(cè)移角的要求,且大震下表現(xiàn)出良好的塑性耗能能力。但耗能梁段與鋼框架梁一體化設(shè)計(jì)思路存在明顯弊端:(1)耗能梁段截面過(guò)大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性后耗能區(qū)域不集中,使得震后結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估工作難度較大。(2)震后對(duì)結(jié)構(gòu)的修復(fù)成本與耗能梁段的替換成本高居不下,工程造價(jià)較高;谝陨先毕,提出了將耗能梁段與鋼框架梁分離設(shè)計(jì)的思路,通過(guò)高強(qiáng)螺栓將二者連接為整體。為進(jìn)一步優(yōu)化該結(jié)構(gòu)的塑性耗能性能,將其中的鋼支撐替換為帶接觸環(huán)的雙鋼管防屈曲支撐。改進(jìn)后的偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢(shì):(1)可替換耗能連接在大震下集中承擔(dān)大部分塑形損傷,不僅結(jié)構(gòu)在震后的安全性評(píng)估變的簡(jiǎn)單高效,而且可以實(shí)現(xiàn)框架主體結(jié)構(gòu)在大震下不致倒塌的目標(biāo),結(jié)構(gòu)的震后安全度得到提高。(2)分離式設(shè)計(jì)使得可替換耗能連接截面與長(zhǎng)度可以根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求具體調(diào)節(jié),拓寬了結(jié)構(gòu)的適用范圍。本文通過(guò)有限元軟件ABAQUS建立了30榀帶組合樓板的腹板連接型可替換連接件K形偏心支撐鋼框架有限元模型,得到了結(jié)構(gòu)在單調(diào)加載和循環(huán)加載下的荷載—位移曲線,分析了可替換耗能連接的截面面積、截面尺...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
偏心支撐鋼框架中
帶可替換耗能連接
帶組合樓板的腹板連接型可替換連接件K形偏心支撐鋼框架受力性能研究8耗能梁段的防屈曲偏心支撐鋼框架承載力高、延性良好,地震作用下降低了耗能梁段對(duì)框架梁產(chǎn)生的附加應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)了受損結(jié)構(gòu)快速修復(fù)的目標(biāo)。a)端板連接b)腹板連接c)端板連接破壞形態(tài)b)腹板連接破壞形態(tài)圖1.5帶可替換耗能連接的防屈曲偏心支撐鋼框架試驗(yàn)1.2.3可替換耗能連接國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1983年,Hjelmstad等[77-78]通過(guò)對(duì)15個(gè)足尺耗能梁段試件進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn),研究了剪切型和彎曲型耗能梁段的耗能機(jī)制與破壞模式,研究表明:剪切型的耗能性能優(yōu)于彎曲型,且剪切型具有更高的屈曲后強(qiáng)度,因此彎曲型耗能梁段有發(fā)生失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。1986年,Kasai等[79-80]通過(guò)對(duì)一系列不同參數(shù)下的耗能梁段進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),按照現(xiàn)行規(guī)范合理布置加勁肋,能有效改善剪切型耗能梁段面外失穩(wěn)的狀況,同時(shí)運(yùn)用塑性剪切屈曲理論,研究了耗能梁段的耗能能力。1991年,Ricles[81]提出了一種平面梁?jiǎn)卧▓D1.6),研究了考慮硬變強(qiáng)化和彎剪屈服下該平面梁?jiǎn)卧膹椝苄孕阅。如示意圖所示,這種平面梁?jiǎn)卧啥瞬克苄糟q和中部彈性梁兩部分組成,用來(lái)分別模擬耗能梁段的彎曲、剪切變形和軸向變形,塑性鉸屈服時(shí)的荷載位移關(guān)系由Mroz屈服理論來(lái)表達(dá)。通過(guò)有限元分析,對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)該平面梁?jiǎn)卧P湍茌^精確地反映試件的滯回耗能性能。圖1.6平面梁?jiǎn)卧M耗能梁段加載梁耗能連接電液伺服作動(dòng)器反力地板反力墻
本文編號(hào):3403386
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
偏心支撐鋼框架中
帶可替換耗能連接
帶組合樓板的腹板連接型可替換連接件K形偏心支撐鋼框架受力性能研究8耗能梁段的防屈曲偏心支撐鋼框架承載力高、延性良好,地震作用下降低了耗能梁段對(duì)框架梁產(chǎn)生的附加應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)了受損結(jié)構(gòu)快速修復(fù)的目標(biāo)。a)端板連接b)腹板連接c)端板連接破壞形態(tài)b)腹板連接破壞形態(tài)圖1.5帶可替換耗能連接的防屈曲偏心支撐鋼框架試驗(yàn)1.2.3可替換耗能連接國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1983年,Hjelmstad等[77-78]通過(guò)對(duì)15個(gè)足尺耗能梁段試件進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn),研究了剪切型和彎曲型耗能梁段的耗能機(jī)制與破壞模式,研究表明:剪切型的耗能性能優(yōu)于彎曲型,且剪切型具有更高的屈曲后強(qiáng)度,因此彎曲型耗能梁段有發(fā)生失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。1986年,Kasai等[79-80]通過(guò)對(duì)一系列不同參數(shù)下的耗能梁段進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),按照現(xiàn)行規(guī)范合理布置加勁肋,能有效改善剪切型耗能梁段面外失穩(wěn)的狀況,同時(shí)運(yùn)用塑性剪切屈曲理論,研究了耗能梁段的耗能能力。1991年,Ricles[81]提出了一種平面梁?jiǎn)卧▓D1.6),研究了考慮硬變強(qiáng)化和彎剪屈服下該平面梁?jiǎn)卧膹椝苄孕阅。如示意圖所示,這種平面梁?jiǎn)卧啥瞬克苄糟q和中部彈性梁兩部分組成,用來(lái)分別模擬耗能梁段的彎曲、剪切變形和軸向變形,塑性鉸屈服時(shí)的荷載位移關(guān)系由Mroz屈服理論來(lái)表達(dá)。通過(guò)有限元分析,對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)該平面梁?jiǎn)卧P湍茌^精確地反映試件的滯回耗能性能。圖1.6平面梁?jiǎn)卧M耗能梁段加載梁耗能連接電液伺服作動(dòng)器反力地板反力墻
本文編號(hào):3403386
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