近年來,隨著全球工程抗震水平的不斷提升,由地震造成的房屋倒塌和人員傷亡的數(shù)量已經(jīng)大幅下降,這說明現(xiàn)代抗震設計方法已基本實現(xiàn)了“大震不倒”的設防目標。然而,傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系多采用延性結(jié)構(gòu),在震后往往會產(chǎn)生較大的不可恢復變形,不僅導致建筑使用功能中斷,還給震后修復帶來極大困難,造成了高昂的經(jīng)濟代價和時間成本。為此,國內(nèi)外學者近年來陸續(xù)提出了一些具有震后自復位功能的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件,通過運用各種恢復機制,幫助結(jié)構(gòu)在地震后免于修復或稍加修復即可恢復初始設計功能,自復位支撐就是其中一類。本文提出了一種新型基于預壓碟簧的自復位拉索支撐系統(tǒng)（Pre-Pressed Spring Self-Centering Cable Brace,PS-SCCB）,由自復位系統(tǒng)、耗能系統(tǒng)和拉索組成,其中,自復位系統(tǒng)采用預壓碟形彈簧組;耗能系統(tǒng)采用摩擦機制;拉索輕質(zhì)、高強,作為支撐構(gòu)件應用于結(jié)構(gòu)時可減小結(jié)構(gòu)地震響應。采用理論分析、試驗研究和有限元模擬相結(jié)合的方法,研究了 PS-SCCB的滯回性能。主要工作如下:（1）闡述了 PS-SCCB的構(gòu)造和工作原理,理論推導了其荷載—變形公式,建立了啟動荷載與結(jié)構(gòu)側(cè)向變形之間的關(guān)系... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 自復位支撐的研究現(xiàn)狀
    1.3 拉索支撐研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于預壓碟簧的自復位拉索支撐理論分析與設計
    2.1 PS-SCCB的構(gòu)造和工作原理
        2.1.1 PS-SCCB的構(gòu)造
        2.1.2 PS-SCCB的工作原理
    2.2 PS-SCCB滯回性能理論分析
        2.2.1 啟動荷載
        2.2.2 能量耗散
        2.2.3 摩擦力對PS-SCCB滯回性能的影響
        2.2.4 碟簧組預壓力對PS-SCCB滯回性能的影響
        2.2.5 等效粘滯阻尼比
    2.3 PS-SCCB設計
        2.3.1 拉索設計
        2.3.2 碟簧組設計
        2.3.3 摩擦系統(tǒng)設計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于預壓碟簧的自復位拉索支撐滯回性能試驗研究
    3.1 PS-SCCB子系統(tǒng)性能測試
        3.1.1 拉索測試
        3.1.2 自復位系統(tǒng)測試
        3.1.3 耗能系統(tǒng)測試
    3.2 PS-SCCB試驗設計
        3.2.1 試驗準備
        3.2.2 試驗參數(shù)及加載制度
    3.3 PS-SCCB試驗結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于預壓碟簧的自復位拉索支撐滯回性能有限元分析
    4.1 拉索的有限元模型
    4.2 耗能系統(tǒng)的有限元模擬
        4.2.1 耗能系統(tǒng)的組成
        4.2.2 摩擦接觸建立
        4.2.3 邊界條件及模型加載
    4.3 自復位系統(tǒng)的有限元模擬
        4.3.1 碟簧組有限元模型的裝配
        4.3.2 碟簧的網(wǎng)格劃分、邊界條件及相互作用
        4.3.3 自復位系統(tǒng)有限元模型加載
    4.4 PS-SCCB的有限元模擬
        4.4.1 模型建立
        4.4.2 模型加載
        4.4.3 模型驗證
    4.5 參數(shù)影響分析
        4.5.1 預壓力對PS-SCCB滯回性能的影響
        4.5.2 摩擦力對PS-SCCB滯回性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]自復位阻尼耗能支撐力學性能分析與試驗研究[J]. 謝行思,徐龍河,李忠獻.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2019(10)
[2]裝配式自復位耗能支撐恢復力模型與試驗驗證[J]. 徐龍河,孫雨生,要世乾,李忠獻.  工程力學. 2019(06)
[3]自復位變阻尼耗能支撐的力學原理與性能研究[J]. 徐龍河,謝行思,李忠獻.  工程力學. 2018(01)
[4]自復位耗能結(jié)構(gòu)的概念、分類及研究進展[J]. 池沛,董軍,彭洋.  建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2018(01)
[5]具有復位功能的阻尼耗能支撐設計與滯回性能研究[J]. 徐龍河,王坤鵬,樊曉偉.  天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2017(09)
[6]一種新型自復位耗能拉索支撐的理論研究與數(shù)值分析[J]. 池沛,董軍,彭洋,LIEW J Y R,Richard.  振動與沖擊. 2016(21)
[7]預壓彈簧自恢復耗能支撐受力性能分析與試驗研究[J]. 徐龍河,樊曉偉,代長順,李忠獻.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2016(09)
[8]多層斜拉索鋼抗彎框架體系及抗側(cè)力性能[J]. 藍聲寧,李春祥.  上海交通大學學報. 2014(06)
[9]腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架梁柱節(jié)點的試驗研究[J]. 郭彤,宋良龍,張國棟,顧羽.  土木工程學報. 2012(06)
[10]一種新型自復位防屈曲支撐的擬靜力試驗[J]. 劉璐,吳斌,李偉,趙俊賢.  東南大學學報(自然科學版). 2012(03)

碩士論文
[1]高層預應力高性能鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系[D]. 陳明.北京工業(yè)大學 2012
[2]新型組裝碟簧自復位防屈曲支撐的滯回性能與設計方法[D]. 劉洋濤.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]碟形彈簧的力學性能研究[D]. 王曉波.鄭州大學 2007



本文編號：3706426