軟鋼隔震耗能支座優(yōu)化設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-11-19 11:36
隔震技術(shù)是一種有效減小建筑結(jié)構(gòu)地震損失的方法。相較于傳統(tǒng)抗震技術(shù),隔震技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性,并且推廣應(yīng)用前景巨大,近些年來發(fā)展十分迅速。然而目前常用的隔震支座都或多或少存在著一些問題:滑移隔震支座水平剛度較小致使其在地震作用下的水平位移較大;橡膠隔震支座大多造價較高,并且支座中鉛芯造成的污染問題一直不能得到有效解決。軟鋼屈服強(qiáng)度低、變形能力大,由軟鋼制成的阻尼器具有耗能性能穩(wěn)定、不受環(huán)境影響的特點(diǎn)。本文利用軟鋼的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種軟鋼隔震耗能支座,并對其隔震耗能性能進(jìn)行深入研究,主要完成以下工作內(nèi)容:(1)分析基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的原理和隔震支座的基本特性并結(jié)合軟鋼和普通鋼材的優(yōu)點(diǎn)提出軟鋼隔震耗能支座的合理構(gòu)造形式,分析它的工作原理和其相比于目前常用隔震支座的優(yōu)點(diǎn)。(2)運(yùn)用ABAQUS有限元軟件對不同寬高比的剪切耗能板進(jìn)行形狀優(yōu)化旨在使其在剪力作用下塑性分布更均勻,發(fā)現(xiàn)剪切耗能板的寬高比對其最優(yōu)形狀的影響較小,并擬合出剪切耗能板的最優(yōu)形狀曲線函數(shù)公式。(3)通過對優(yōu)化前后剪切耗能板進(jìn)行低周往復(fù)荷載作用下的滯回性能分析,得出雖然優(yōu)化后剪切耗能板的剛度較優(yōu)化前剪切耗能板有所減小,但其最大等效塑性應(yīng)變...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震中破壞的建筑物
(c)中空菱形 (d)剪切型 (e)U 形圖 1.2 幾種常見的阻尼器與此同時,一些學(xué)者也基于數(shù)學(xué)算法對軟鋼阻尼器的形狀進(jìn)行研究,Zhang 等[55]發(fā)現(xiàn)將耗能板的中部變薄可以明顯改善耗能板上的應(yīng)變分布,從而提高耗能板的低周疲勞性能。Liu 等[56]通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)將耗能板側(cè)邊緣制成弧線型來增加耗能板的剪切變形角。Deng 等[57,58]通過模擬退火算法對耗能板側(cè)邊緣曲線進(jìn)行優(yōu)化研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在低周往復(fù)荷載作用下,耗能板上的最大累積等效塑性應(yīng)變(PEEQmax)降低 50%,并且所耗散的能量并沒有發(fā)生明顯的降低。朱柏潔等[59]提出基于等應(yīng)力線形狀優(yōu)化的裝配式剪切型金屬阻尼器。1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是為了得到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)。在早期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員往
隔震耗能支座的耗能性能主要由平行于受剪切耗能板的耗能性能做深入的研究,從議。度較大,并且具有較強(qiáng)的耗能能力,目前用下的塑性分布不均勻,易在板角處發(fā)生揮,其低周疲勞損傷通常發(fā)生在受循環(huán)載改善剪切耗能板的低周疲勞性能方面已經(jīng)點(diǎn)放在加強(qiáng)肋的布置和鋼材材性的影響上。為了改善剪切耗能板受循環(huán)載荷作用時角過早出現(xiàn)破壞導(dǎo)致整個剪切耗能板失效塊對剪切耗能板進(jìn)行形狀優(yōu)化并對優(yōu)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特定限位U型軟鋼阻尼器設(shè)計(jì)與數(shù)值分析[J]. 邵浩,楊明飛,王辛,朱克川. 工程抗震與加固改造. 2019(01)
[2]隔震橡膠支座剛度退化及其對地震響應(yīng)的影響[J]. 楊然,張文芳. 結(jié)構(gòu)工程師. 2018(06)
[3]新型滑移隔震結(jié)構(gòu)模型的振動臺試驗(yàn)研究[J]. 馬艷,王社良,王輝,劉軍生,拓明陽,馬肖彤. 世界地震工程. 2018(04)
[4]消能減震及軟鋼阻尼器的研究與應(yīng)用綜述[J]. 韓建強(qiáng),丁祖賢,張玉敏. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(05)
[5]剪切型防屈曲鋼板阻尼器的滯回性能試驗(yàn)研究[J]. 馬寧,蘇利剛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(11)
[6]形狀優(yōu)化的裝配式剪切型金屬阻尼器力學(xué)性能研究[J]. 朱柏潔,張令心,王嘯霆,王濤. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(05)
[7]含新型滑移支座的并聯(lián)隔震建筑實(shí)時混合模擬試驗(yàn)研究[J]. 黃亮,徐偉杰,郭彤. 振動與沖擊. 2017(20)
[8]分段滑移隔震支座理論模型及滯回特性[J]. 姚旦,王少華,歐陽柳,張明堯. 鐵道建筑. 2017(09)
[9]汶川地震框架結(jié)構(gòu)震害分析[J]. 譚皓,盧海林,章國成. 世界地震工程. 2016(04)
[10]變截面軟鋼剪切阻尼器試驗(yàn)研究[J]. 鄧開來,潘鵬. 工程力學(xué). 2016(05)
碩士論文
[1]樓梯間設(shè)置軟鋼消能支座結(jié)構(gòu)減震性能及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 雷剛.長安大學(xué) 2018
[2]三維隔震墩有限元及隔震性能試驗(yàn)研究[D]. 權(quán)志威.湖南大學(xué) 2017
[3]安裝H形金屬阻尼器的梁柱節(jié)點(diǎn)滯回性能研究[D]. 朱家旺.長安大學(xué) 2016
[4]多層框架結(jié)構(gòu)的隔、減震研究[D]. 于泳波.西安理工大學(xué) 2000
本文編號:3504953
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震中破壞的建筑物
(c)中空菱形 (d)剪切型 (e)U 形圖 1.2 幾種常見的阻尼器與此同時,一些學(xué)者也基于數(shù)學(xué)算法對軟鋼阻尼器的形狀進(jìn)行研究,Zhang 等[55]發(fā)現(xiàn)將耗能板的中部變薄可以明顯改善耗能板上的應(yīng)變分布,從而提高耗能板的低周疲勞性能。Liu 等[56]通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)將耗能板側(cè)邊緣制成弧線型來增加耗能板的剪切變形角。Deng 等[57,58]通過模擬退火算法對耗能板側(cè)邊緣曲線進(jìn)行優(yōu)化研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在低周往復(fù)荷載作用下,耗能板上的最大累積等效塑性應(yīng)變(PEEQmax)降低 50%,并且所耗散的能量并沒有發(fā)生明顯的降低。朱柏潔等[59]提出基于等應(yīng)力線形狀優(yōu)化的裝配式剪切型金屬阻尼器。1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是為了得到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)。在早期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員往
隔震耗能支座的耗能性能主要由平行于受剪切耗能板的耗能性能做深入的研究,從議。度較大,并且具有較強(qiáng)的耗能能力,目前用下的塑性分布不均勻,易在板角處發(fā)生揮,其低周疲勞損傷通常發(fā)生在受循環(huán)載改善剪切耗能板的低周疲勞性能方面已經(jīng)點(diǎn)放在加強(qiáng)肋的布置和鋼材材性的影響上。為了改善剪切耗能板受循環(huán)載荷作用時角過早出現(xiàn)破壞導(dǎo)致整個剪切耗能板失效塊對剪切耗能板進(jìn)行形狀優(yōu)化并對優(yōu)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特定限位U型軟鋼阻尼器設(shè)計(jì)與數(shù)值分析[J]. 邵浩,楊明飛,王辛,朱克川. 工程抗震與加固改造. 2019(01)
[2]隔震橡膠支座剛度退化及其對地震響應(yīng)的影響[J]. 楊然,張文芳. 結(jié)構(gòu)工程師. 2018(06)
[3]新型滑移隔震結(jié)構(gòu)模型的振動臺試驗(yàn)研究[J]. 馬艷,王社良,王輝,劉軍生,拓明陽,馬肖彤. 世界地震工程. 2018(04)
[4]消能減震及軟鋼阻尼器的研究與應(yīng)用綜述[J]. 韓建強(qiáng),丁祖賢,張玉敏. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(05)
[5]剪切型防屈曲鋼板阻尼器的滯回性能試驗(yàn)研究[J]. 馬寧,蘇利剛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(11)
[6]形狀優(yōu)化的裝配式剪切型金屬阻尼器力學(xué)性能研究[J]. 朱柏潔,張令心,王嘯霆,王濤. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(05)
[7]含新型滑移支座的并聯(lián)隔震建筑實(shí)時混合模擬試驗(yàn)研究[J]. 黃亮,徐偉杰,郭彤. 振動與沖擊. 2017(20)
[8]分段滑移隔震支座理論模型及滯回特性[J]. 姚旦,王少華,歐陽柳,張明堯. 鐵道建筑. 2017(09)
[9]汶川地震框架結(jié)構(gòu)震害分析[J]. 譚皓,盧海林,章國成. 世界地震工程. 2016(04)
[10]變截面軟鋼剪切阻尼器試驗(yàn)研究[J]. 鄧開來,潘鵬. 工程力學(xué). 2016(05)
碩士論文
[1]樓梯間設(shè)置軟鋼消能支座結(jié)構(gòu)減震性能及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 雷剛.長安大學(xué) 2018
[2]三維隔震墩有限元及隔震性能試驗(yàn)研究[D]. 權(quán)志威.湖南大學(xué) 2017
[3]安裝H形金屬阻尼器的梁柱節(jié)點(diǎn)滯回性能研究[D]. 朱家旺.長安大學(xué) 2016
[4]多層框架結(jié)構(gòu)的隔、減震研究[D]. 于泳波.西安理工大學(xué) 2000
本文編號:3504953
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