設(shè)有開孔板式屈曲約束支撐鋼框架的抗震性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 22:53
近年來隨著人們對(duì)建筑抗震設(shè)防要求的逐漸提高,屈曲約束支撐作為一種新型阻尼構(gòu)件,具有剛性大、耗能強(qiáng)、受壓時(shí)不屈曲等優(yōu)點(diǎn),然而由于其屈服位置的不確定性導(dǎo)致支撐端部斷裂的現(xiàn)象多有發(fā)生,對(duì)此諸多學(xué)者提出對(duì)支撐內(nèi)部進(jìn)行開孔,通過主動(dòng)削弱截面來實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)屈服及保護(hù)端部的目的。本文基于前者提出的開孔板式屈曲約束支撐的計(jì)算理論,設(shè)計(jì)出與文章中鋼框架實(shí)例相符合的支撐模型,并利用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)6組開孔率不同的支撐內(nèi)芯進(jìn)行單向加載及循環(huán)加載仿真模擬,對(duì)比分析結(jié)果得出:在支撐內(nèi)芯橫截面削弱程度一致的情況下,當(dāng)支撐縱向開孔率過低時(shí),與未開孔支撐性能類似,滯回耗能效果不佳;當(dāng)支撐縱向開孔率過高時(shí),剛度出現(xiàn)退化現(xiàn)象;當(dāng)支撐縱向開孔率處于適中范圍時(shí),開孔處首先屈服耗能,滯回性能良好。隨后取鋼框架的縱向一榀,分別加入普通板式支撐、未開孔板式屈曲約束支撐及開孔板式屈曲約束支撐,用ABAQUS對(duì)四組鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力模擬分析,對(duì)比結(jié)果顯示:無支撐的框架結(jié)構(gòu)承載力低下且滯回能力差;設(shè)置開孔板式屈曲約束支撐的鋼框架不僅改善了普通板式支撐鋼框架端部應(yīng)力集中的缺點(diǎn),且其承載力及剛度明顯提高;相比未開孔板式支撐結(jié)構(gòu)而言,...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
普通支撐受力圖
設(shè)有開孔板式屈曲約束支撐鋼框架的抗震性能分析-2-用時(shí),仍具有較優(yōu)的耗能性能,是最近幾年來研究的熱點(diǎn)之一,亦是本文的主要研究方向。1.2屈曲約束支撐的研究現(xiàn)狀1.2.1屈曲約束支撐的基本構(gòu)成在高層及多高層建筑結(jié)構(gòu)中,支撐材料已經(jīng)成為不可或缺的一部分,但是普通的支撐結(jié)構(gòu)對(duì)于提高純框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的能力十分有限,且在強(qiáng)震作用時(shí),支撐受到壓力的作用容易出現(xiàn)屈曲現(xiàn)象,它與結(jié)構(gòu)的連接部分則發(fā)生失穩(wěn)破壞,直接導(dǎo)致整體框架結(jié)構(gòu)承載能力急劇下降甚至發(fā)生大規(guī)模倒塌,如圖1.1所示。圖1.1普通支撐受力圖為解決這個(gè)問題,我國以及國外的一些專家們經(jīng)過長時(shí)間的研究后,提出一種可以防止屈曲的支撐形式,稱其為屈曲約束支撐[8-10](Buckling-RestrainedBraces,簡稱為BRB),也經(jīng)常被叫做無粘結(jié)支撐(UnbonedBraces)、屈曲約束耗能支撐(BucklingRestrainedEnergy-dissipationBraces)、不屈曲支撐(Non-BucklingBraces)等。相比普通支撐而言,它的不同之處在于拉力或者壓力荷載作用時(shí),其內(nèi)芯部位在外部單元的約束下,可以充分屈服而不屈曲,擁有穩(wěn)定飽滿的滯回耗能性能,足以消耗掉大部分地震能量,降低地震對(duì)主體部分的影響,如圖1.2中所示。圖1.2屈曲約束支撐受力圖
屈曲約束支撐的構(gòu)造
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]K形偏心支撐鋼框架的支撐節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊揚(yáng),錢德玲. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]偏心支撐鋼框架可替換剪切連接件試驗(yàn)研究[J]. 殷占忠,李錦銘,董龍光,許繼祥. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]偏心支撐框架子結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)混合仿真試驗(yàn)研究[J]. 李騰飛,隋龑,蘇明周,張浩,高秀煜. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(11)
[4]二階段屈服方形截面防屈曲支撐設(shè)計(jì)方法及受力性能[J]. 李亮,彭先飛,周天華,惠寬堂,劉曉倩. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[5]K形、V形偏心支撐鋼框架抗震性能對(duì)比研究[J]. 齊永勝,趙風(fēng)華,李衛(wèi)青. 結(jié)構(gòu)工程師. 2015(05)
[6]兩階段耗能屈曲約束支撐體系減震效果分析[J]. 潘毅,耿鵬飛,郭陽照,易路行. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]中國大陸的活動(dòng)斷裂、地震災(zāi)害及其動(dòng)力過程[J]. 張培震,鄧起東,張竹琪,李海兵. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2013(10)
[8]鋼筋混凝土框架屈曲約束支撐試驗(yàn)研究[J]. 薛彥濤,金林飛,韓雪,程小燕,佟道林. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(01)
[9]開孔與開槽式三重鋼管防屈曲耗能支撐設(shè)計(jì)方法研究[J]. 周云,陳真,鄧雪松,鄒征敏,楊葉斌. 土木工程學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]開槽式三重鋼管防屈曲耗能支撐試驗(yàn)研究與有限元模擬[J]. 鄧雪松,鄒征敏,周云. 土木工程學(xué)報(bào). 2010(12)
碩士論文
[1]框架-防屈曲支撐(方套圓型)結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D]. 張雨.安徽建筑大學(xué) 2019
[2]基于滑移連接的Y形偏心支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 陳文.南昌大學(xué) 2019
[3]防屈曲支撐形式對(duì)框-筒結(jié)構(gòu)抗震性能影響分析[D]. 高揚(yáng).華中科技大學(xué) 2019
[4]某教學(xué)樓單跨框架結(jié)構(gòu)的屈曲約束支撐加固抗震分析[D]. 高佳琪.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[5]帶樓板的可替換耗能連接偏心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 張憲棟.蘭州理工大學(xué) 2019
[6]半剛接單斜桿式偏心支撐鋼框架的抗震性能分析[D]. 馮頗.西南石油大學(xué) 2018
[7]帶屈曲約束支撐的V型偏心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 賀強(qiáng).西安科技大學(xué) 2017
[8]新型屈曲約束支撐的力學(xué)性能及其在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D]. 駱初陽.西安建筑科技大學(xué) 2017
[9]可替換式耗能梁段D型偏心支撐鋼框架的滯回性能研究[D]. 陳帥.北京建筑大學(xué) 2016
[10]開孔十字型全鋼防屈曲支撐抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張浩飛.西安建筑科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3547259
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
普通支撐受力圖
設(shè)有開孔板式屈曲約束支撐鋼框架的抗震性能分析-2-用時(shí),仍具有較優(yōu)的耗能性能,是最近幾年來研究的熱點(diǎn)之一,亦是本文的主要研究方向。1.2屈曲約束支撐的研究現(xiàn)狀1.2.1屈曲約束支撐的基本構(gòu)成在高層及多高層建筑結(jié)構(gòu)中,支撐材料已經(jīng)成為不可或缺的一部分,但是普通的支撐結(jié)構(gòu)對(duì)于提高純框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的能力十分有限,且在強(qiáng)震作用時(shí),支撐受到壓力的作用容易出現(xiàn)屈曲現(xiàn)象,它與結(jié)構(gòu)的連接部分則發(fā)生失穩(wěn)破壞,直接導(dǎo)致整體框架結(jié)構(gòu)承載能力急劇下降甚至發(fā)生大規(guī)模倒塌,如圖1.1所示。圖1.1普通支撐受力圖為解決這個(gè)問題,我國以及國外的一些專家們經(jīng)過長時(shí)間的研究后,提出一種可以防止屈曲的支撐形式,稱其為屈曲約束支撐[8-10](Buckling-RestrainedBraces,簡稱為BRB),也經(jīng)常被叫做無粘結(jié)支撐(UnbonedBraces)、屈曲約束耗能支撐(BucklingRestrainedEnergy-dissipationBraces)、不屈曲支撐(Non-BucklingBraces)等。相比普通支撐而言,它的不同之處在于拉力或者壓力荷載作用時(shí),其內(nèi)芯部位在外部單元的約束下,可以充分屈服而不屈曲,擁有穩(wěn)定飽滿的滯回耗能性能,足以消耗掉大部分地震能量,降低地震對(duì)主體部分的影響,如圖1.2中所示。圖1.2屈曲約束支撐受力圖
屈曲約束支撐的構(gòu)造
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]K形偏心支撐鋼框架的支撐節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊揚(yáng),錢德玲. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]偏心支撐鋼框架可替換剪切連接件試驗(yàn)研究[J]. 殷占忠,李錦銘,董龍光,許繼祥. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]偏心支撐框架子結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)混合仿真試驗(yàn)研究[J]. 李騰飛,隋龑,蘇明周,張浩,高秀煜. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(11)
[4]二階段屈服方形截面防屈曲支撐設(shè)計(jì)方法及受力性能[J]. 李亮,彭先飛,周天華,惠寬堂,劉曉倩. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[5]K形、V形偏心支撐鋼框架抗震性能對(duì)比研究[J]. 齊永勝,趙風(fēng)華,李衛(wèi)青. 結(jié)構(gòu)工程師. 2015(05)
[6]兩階段耗能屈曲約束支撐體系減震效果分析[J]. 潘毅,耿鵬飛,郭陽照,易路行. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]中國大陸的活動(dòng)斷裂、地震災(zāi)害及其動(dòng)力過程[J]. 張培震,鄧起東,張竹琪,李海兵. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2013(10)
[8]鋼筋混凝土框架屈曲約束支撐試驗(yàn)研究[J]. 薛彥濤,金林飛,韓雪,程小燕,佟道林. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(01)
[9]開孔與開槽式三重鋼管防屈曲耗能支撐設(shè)計(jì)方法研究[J]. 周云,陳真,鄧雪松,鄒征敏,楊葉斌. 土木工程學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]開槽式三重鋼管防屈曲耗能支撐試驗(yàn)研究與有限元模擬[J]. 鄧雪松,鄒征敏,周云. 土木工程學(xué)報(bào). 2010(12)
碩士論文
[1]框架-防屈曲支撐(方套圓型)結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D]. 張雨.安徽建筑大學(xué) 2019
[2]基于滑移連接的Y形偏心支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 陳文.南昌大學(xué) 2019
[3]防屈曲支撐形式對(duì)框-筒結(jié)構(gòu)抗震性能影響分析[D]. 高揚(yáng).華中科技大學(xué) 2019
[4]某教學(xué)樓單跨框架結(jié)構(gòu)的屈曲約束支撐加固抗震分析[D]. 高佳琪.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[5]帶樓板的可替換耗能連接偏心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 張憲棟.蘭州理工大學(xué) 2019
[6]半剛接單斜桿式偏心支撐鋼框架的抗震性能分析[D]. 馮頗.西南石油大學(xué) 2018
[7]帶屈曲約束支撐的V型偏心支撐鋼框架抗震性能研究[D]. 賀強(qiáng).西安科技大學(xué) 2017
[8]新型屈曲約束支撐的力學(xué)性能及其在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D]. 駱初陽.西安建筑科技大學(xué) 2017
[9]可替換式耗能梁段D型偏心支撐鋼框架的滯回性能研究[D]. 陳帥.北京建筑大學(xué) 2016
[10]開孔十字型全鋼防屈曲支撐抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張浩飛.西安建筑科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3547259
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