帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能數(shù)值分析
發(fā)布時(shí)間:2023-04-05 07:52
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)利用結(jié)構(gòu)自身的延性使其發(fā)生塑性變形來耗散地震所產(chǎn)生的能量,往往在震后會(huì)形成較大的殘余變形和結(jié)構(gòu)損傷,為震后結(jié)構(gòu)修復(fù)帶來諸多困難,造成巨大的直接的和間接的經(jīng)濟(jì)損失,F(xiàn)代化大型城市人口集中、建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施集中、財(cái)富集中、社會(huì)功能集中,僅以防止生命損失作為抗震性能目標(biāo)對于優(yōu)良的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,震后可恢復(fù)性正成為抗震設(shè)計(jì)的新要求。本文以震后可恢復(fù)性為核心理念,提出了一種帶懸臂梁段耗能自復(fù)位鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn),為多層鋼結(jié)構(gòu)框架抗震設(shè)計(jì)提供了新思路,完成的主要內(nèi)容如下:(1)本文提出了一種帶懸臂梁段耗能自復(fù)位鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn),并已申請發(fā)明專利。該節(jié)點(diǎn)懸臂短梁和連接梁拼接處設(shè)置于梁在組合荷載作用下的反彎點(diǎn)位置附近,正常使用和小震作用下,該節(jié)點(diǎn)與剛性節(jié)點(diǎn)受力相似,懸臂短梁和連接梁拼接處不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)發(fā)生多遇地震時(shí),該節(jié)點(diǎn)懸臂短梁和連接梁拼接處張開,依靠U形鋼阻尼器變形耗能,預(yù)應(yīng)力鋼絞線為其提供自恢復(fù)能力;罕遇地震下,U形鋼阻尼器完全屈服,預(yù)應(yīng)力鋼絞線仍保持彈性;(2)結(jié)合國內(nèi)外自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀,對帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了理論研究,提出帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)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 傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式
1.2.1 剛性連接
1.2.2 鉸支連接
1.2.3 半剛接連接
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 軟鋼阻尼器研究現(xiàn)狀
1.3.2 消能減震技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 自復(fù)位節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及力學(xué)性能
2.1 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
2.2 工作原理
2.3 力學(xué)性能
2.4 滯回性能
2.5 本章小結(jié)
第3章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位節(jié)點(diǎn)有限元模型
3.1 構(gòu)件參數(shù)
3.2 單元的選用
3.3 材料本構(gòu)關(guān)系
3.4 約束定義
3.5 接觸定義
3.6 邊界條件和荷載施加
3.6.1 邊界條件的定義
3.6.2 鋼絞線預(yù)應(yīng)力的施加
3.6.3 位移加載
3.7 網(wǎng)格劃分
3.8 本章小結(jié)
第4章 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及抗震性能分析
4.1 引言
4.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選取
4.2.2 連接件的選取
4.2.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.3 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對比分析
4.3.1 模型的建立和分析結(jié)果
4.3.2 節(jié)點(diǎn)滯回曲線
4.3.3 節(jié)點(diǎn)骨架曲線
4.3.4 節(jié)點(diǎn)剛度退化
4.3.5 節(jié)點(diǎn)耗能系數(shù)
4.4 本章小結(jié)
第5章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響因素分析
5.1 節(jié)點(diǎn)模型參數(shù)
5.2 初始預(yù)緊力對節(jié)點(diǎn)性能的影響
5.2.1 滯回曲線對比
5.2.2 骨架曲線對比
5.2.3 耗能能力對比
5.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對節(jié)點(diǎn)的影響
5.3.1 滯回曲線對比
5.3.2 骨架曲線對比
5.3.3 耗能能力對比
5.4 阻尼器U形段厚度對節(jié)點(diǎn)的影響
5.4.1 滯回曲線對比
5.4.2 骨架曲線對比
5.4.3 耗能能力對比
5.5 預(yù)應(yīng)力鋼絞線間距對節(jié)點(diǎn)的影響
5.5.1 滯回曲線對比
5.5.2 骨架曲線對比
5.5.3 耗能能力對比
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3783044
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)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 傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式
1.2.1 剛性連接
1.2.2 鉸支連接
1.2.3 半剛接連接
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 軟鋼阻尼器研究現(xiàn)狀
1.3.2 消能減震技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 自復(fù)位節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及力學(xué)性能
2.1 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
2.2 工作原理
2.3 力學(xué)性能
2.4 滯回性能
2.5 本章小結(jié)
第3章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位節(jié)點(diǎn)有限元模型
3.1 構(gòu)件參數(shù)
3.2 單元的選用
3.3 材料本構(gòu)關(guān)系
3.4 約束定義
3.5 接觸定義
3.6 邊界條件和荷載施加
3.6.1 邊界條件的定義
3.6.2 鋼絞線預(yù)應(yīng)力的施加
3.6.3 位移加載
3.7 網(wǎng)格劃分
3.8 本章小結(jié)
第4章 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及抗震性能分析
4.1 引言
4.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選取
4.2.2 連接件的選取
4.2.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.3 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對比分析
4.3.1 模型的建立和分析結(jié)果
4.3.2 節(jié)點(diǎn)滯回曲線
4.3.3 節(jié)點(diǎn)骨架曲線
4.3.4 節(jié)點(diǎn)剛度退化
4.3.5 節(jié)點(diǎn)耗能系數(shù)
4.4 本章小結(jié)
第5章 帶懸臂梁段耗能自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響因素分析
5.1 節(jié)點(diǎn)模型參數(shù)
5.2 初始預(yù)緊力對節(jié)點(diǎn)性能的影響
5.2.1 滯回曲線對比
5.2.2 骨架曲線對比
5.2.3 耗能能力對比
5.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對節(jié)點(diǎn)的影響
5.3.1 滯回曲線對比
5.3.2 骨架曲線對比
5.3.3 耗能能力對比
5.4 阻尼器U形段厚度對節(jié)點(diǎn)的影響
5.4.1 滯回曲線對比
5.4.2 骨架曲線對比
5.4.3 耗能能力對比
5.5 預(yù)應(yīng)力鋼絞線間距對節(jié)點(diǎn)的影響
5.5.1 滯回曲線對比
5.5.2 骨架曲線對比
5.5.3 耗能能力對比
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3783044
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