連柱鋼框架結(jié)構(gòu)滯回性能試驗研究及有限元分析
發(fā)布時間:2022-02-10 17:10
連柱鋼框架結(jié)構(gòu)是由連柱系統(tǒng)與抗彎框架共同構(gòu)成的可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu),在地震作用時,可以將塑性破壞集中在連柱系統(tǒng)中的耗能連梁上,形成集中損傷,以達到震后僅通過更換耗能連梁就可快速恢復(fù)建筑使用功能的目的。本文分別進行了連柱鋼框架結(jié)構(gòu)的試驗研究與有限元分析,主要研究了該結(jié)構(gòu)的抗震性能與破壞模式,并分析了設(shè)置腹板開孔耗能連梁的連柱鋼框架結(jié)構(gòu)的滯回性能。主要的工作內(nèi)容如下:(1)制作加工了1/3縮尺的連柱鋼框架結(jié)構(gòu)試件,在試驗中替換了2次耗能連梁,前2次試驗中試件無層間耗能連梁,第3次試驗中增加設(shè)置了層間耗能連梁,一共完成了3次滯回性能試驗。研究了替換連梁前后結(jié)構(gòu)的滯回性能,以及設(shè)置層間耗能連梁對結(jié)構(gòu)性能的影響。試驗結(jié)果表明:連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能較好;結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度在耗能連梁替換前后退化不明顯;結(jié)構(gòu)的塑性變形主要集中在耗能連梁上,達到了結(jié)構(gòu)震后可快速恢復(fù)使用的目的;設(shè)置層間耗能連梁可以增加結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、耗能能力等各方面性能。(2)采用ABAQUS有限元軟件建立了連柱鋼框架試件的模型,通過對比有限元與試驗,驗證建模方法的合理性。采用上述有限元分析方法分別模擬了設(shè)置帶加勁肋耗能連梁連柱框架結(jié)構(gòu)與設(shè)...
【文章來源】:蘇州科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀
1.3 耗能連梁的研究進展
1.4 本文的研究意義
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)試驗研究
2.1 試驗?zāi)康?br> 2.2 試驗概況
2.2.1 試件設(shè)計
2.2.2 試驗裝置
2.2.3 測點布置
2.2.4 加載制度
2.2.5 材性試驗
2.3 試驗現(xiàn)象
2.3.1 LC-1試件
2.3.2 LC-2試件
2.3.3 LC-3試件
2.4 試驗結(jié)果分析
2.4.1 LC-1試件
2.4.2 LC-2試件
2.4.3 LC-3試件
2.5 本章小結(jié)
第三章 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)非線性有限元分析
3.1 引言
3.2 有限元理論
3.2.1 非線性問題
3.2.2 鋼材本構(gòu)關(guān)系
3.3 有限元模型建立
3.4 分析結(jié)果
3.4.1 對比試件受力性能
3.4.2 滯回曲線對比
3.4.3 骨架曲線對比
3.5 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究
3.5.1 試件設(shè)計
3.5.2 有限元單元劃分及加載制度
3.5.3 有限元結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 長圓孔腹板連梁連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究
4.1 模擬試件設(shè)計
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 有限元單元劃分
4.2.2 加載制度
4.3 有限元結(jié)果分析
4.3.1 BASE試件分析
4.3.2 長圓孔腹板厚度t_w的影響
4.3.3 長圓孔腹板孔間柱長寬比β的影響
4.3.4 長圓孔腹板耗能連梁長度L的影響
4.3.5 主結(jié)構(gòu)鋼材強度等級的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長圓孔腹板耗能梁段滯回性能研究[J]. 吳清怡,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2018(03)
[2]長圓孔腹板耗能梁段抗側(cè)剛度及極限承載力計算分析[J]. 吳清怡,趙寶成,沈曉明. 鋼結(jié)構(gòu). 2018(05)
[3]連柱鋼框架體系子結(jié)構(gòu)的抗震性能有限元分析[J]. 芮俊雄,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2017(04)
[4]從16屆世界地震工程大會看可恢復(fù)功能抗震結(jié)構(gòu)研究趨勢[J]. 呂西林,全柳萌,蔣歡軍. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[5]柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J]. 劉尚,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2017(03)
[6]連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J]. 鄭軼,趙寶成. 鋼結(jié)構(gòu). 2017(06)
[7]可替換獨立耗能梁段抗震性能分析[J]. 殷占忠,任亞歌,陳偉,梁亞雄. 工程力學(xué). 2016(S1)
[8]配置耗能梁的復(fù)合高強鋼框架抗震性能試驗研究[J]. 陳以一,柯珂,賀修樟,劉志瑞. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(11)
[9]可更換鋼連梁抗震性能試驗研究[J]. 紀曉東,王彥棟,馬琦峰,錢稼茹. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(10)
[10]連柱框架結(jié)構(gòu)基于性能的塑性設(shè)計與評估(英文)[J]. YANG T Y,TUNG D P,李元杰. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2015(01)
本文編號:3619212
【文章來源】:蘇州科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀
1.3 耗能連梁的研究進展
1.4 本文的研究意義
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)試驗研究
2.1 試驗?zāi)康?br> 2.2 試驗概況
2.2.1 試件設(shè)計
2.2.2 試驗裝置
2.2.3 測點布置
2.2.4 加載制度
2.2.5 材性試驗
2.3 試驗現(xiàn)象
2.3.1 LC-1試件
2.3.2 LC-2試件
2.3.3 LC-3試件
2.4 試驗結(jié)果分析
2.4.1 LC-1試件
2.4.2 LC-2試件
2.4.3 LC-3試件
2.5 本章小結(jié)
第三章 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)非線性有限元分析
3.1 引言
3.2 有限元理論
3.2.1 非線性問題
3.2.2 鋼材本構(gòu)關(guān)系
3.3 有限元模型建立
3.4 分析結(jié)果
3.4.1 對比試件受力性能
3.4.2 滯回曲線對比
3.4.3 骨架曲線對比
3.5 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究
3.5.1 試件設(shè)計
3.5.2 有限元單元劃分及加載制度
3.5.3 有限元結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 長圓孔腹板連梁連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究
4.1 模擬試件設(shè)計
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 有限元單元劃分
4.2.2 加載制度
4.3 有限元結(jié)果分析
4.3.1 BASE試件分析
4.3.2 長圓孔腹板厚度t_w的影響
4.3.3 長圓孔腹板孔間柱長寬比β的影響
4.3.4 長圓孔腹板耗能連梁長度L的影響
4.3.5 主結(jié)構(gòu)鋼材強度等級的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長圓孔腹板耗能梁段滯回性能研究[J]. 吳清怡,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2018(03)
[2]長圓孔腹板耗能梁段抗側(cè)剛度及極限承載力計算分析[J]. 吳清怡,趙寶成,沈曉明. 鋼結(jié)構(gòu). 2018(05)
[3]連柱鋼框架體系子結(jié)構(gòu)的抗震性能有限元分析[J]. 芮俊雄,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2017(04)
[4]從16屆世界地震工程大會看可恢復(fù)功能抗震結(jié)構(gòu)研究趨勢[J]. 呂西林,全柳萌,蔣歡軍. 地震工程與工程振動. 2017(03)
[5]柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J]. 劉尚,趙寶成. 工程抗震與加固改造. 2017(03)
[6]連柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J]. 鄭軼,趙寶成. 鋼結(jié)構(gòu). 2017(06)
[7]可替換獨立耗能梁段抗震性能分析[J]. 殷占忠,任亞歌,陳偉,梁亞雄. 工程力學(xué). 2016(S1)
[8]配置耗能梁的復(fù)合高強鋼框架抗震性能試驗研究[J]. 陳以一,柯珂,賀修樟,劉志瑞. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(11)
[9]可更換鋼連梁抗震性能試驗研究[J]. 紀曉東,王彥棟,馬琦峰,錢稼茹. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(10)
[10]連柱框架結(jié)構(gòu)基于性能的塑性設(shè)計與評估(英文)[J]. YANG T Y,TUNG D P,李元杰. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2015(01)
本文編號:3619212
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