不同耗能形式对交错桁架钢结构体系的影响分析

发布时间：2017-10-23 21:00

  本文关键词：不同耗能形式对交错桁架钢结构体系的影响分析

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【摘要】：目前,我国钢材行业去库存压力大,而相比发达国家,我国钢结构建筑占市场的比率小,我国十三五规划也明确提出要大力发展装配式结构。交错桁架钢结构体系有经济、构件形式整齐、易于批量生产的特点,但是抗震性能较差,在抗震设防烈度高的地区不能得到推广,结构的使用范围得到限制。对于交错桁架钢结构体系的研究始于19世纪60年代,我国学者对其的研究也有二十余年,但对于将不同形式的耗能装置应用到交错桁架钢结构体系的研究较少。为了提高交错桁架钢结构体系的抗震性能,使这种结构体系得到更为广泛的推广本文在MIDAS/gen软件平台上,将Y型偏心支撑、粘弹性阻尼器应用于交错桁架钢结构体系,研究其变形与受力情况的变化,具体进行的工作与得出的结论如下：(1)建立Y型偏心支撑交错桁架钢结构体系、中心支撑交错桁架钢结构体系的空间模型,进行弹性分析与弹塑性时程分析,讨论Y型偏心支撑对结构变形、构件受力等方面的影响。(2)建立粘弹性阻尼器交错桁架钢结构体系的空间协同受力模型,进行弹塑性分析,讨论受控结构与未受控结构在结构变形、构件受力等方面的差异。(3)建立耗能偏心支撑交错桁架钢结构体系的空间协同受力模型,进行弹塑性分析,讨论受控结构与未受控结构在结构变形、构件受力等方面的差异。(4)总结不同耗能形式对交错桁架钢结构体系影响的特点。耗能梁段可以降低结构的变形,其所在节间的构件轴力也有明显的下降。粘弹性阻尼器可以降低结构的变形,减弱结构的动力响应,对整个桁架单元的腹杆都有明显的控制作用,但会增加柱的轴力。(5)耗能偏心支撑由耗能梁段与粘弹性阻尼器共同组成,地震作用下,耗能梁段对交错桁架钢结构体系的影响大于粘弹性阻尼器对结构的影响。偏心耗能支撑会降低结构的变形、柱的轴力,但对动力响应及整个桁架单元腹杆轴力的改善不如粘弹性阻尼器。
【关键词】：交错桁架 Y型偏心支撑 粘弹性阻尼器
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题背景及本文研究内容9-11
• 1.1.1 课题背景9-10
• 1.1.2 本文研究内容10-11
• 1.2 交错桁架钢结构体系的特点与发展11-17
• 1.2.1 交错桁架钢结构体系的结构组成与特点11-12
• 1.2.2 交错桁架钢结构体系的理论研究发展12-17
• 2 耗能减震体系介绍17-33
• 2.1 消能构件减震体系17-22
• 2.1.1 消能构件减震体系概述17
• 2.1.2 耗能梁段长度对结构性能的影响17-18
• 2.1.3 耗能梁段合理长度范围的取值方法18-20
• 2.1.4 耗能梁段的承载力计算20-22
• 2.1.5 Y型偏心支撑的特点22
• 2.2 阻尼器消能减震体系22-33
• 2.2.1 阻尼器耗能减震体系概述22-23
• 2.2.2 粘弹性阻尼器介绍23-24
• 2.2.3 影响粘弹性阻尼器材料性质的因素24-25
• 2.2.4 粘弹性阻尼器计算模型25-29
• 2.2.5 粘弹性阻尼器设计参数29-33
• 3 Y型偏心腹杆交错桁架的受力性能分析33-50
• 3.0 计算模型介绍33-35
• 3.1 Y型偏心支撑交错桁架模态分析35-36
• 3.2 Y型偏心腹杆交错桁架弹性分析36-39
• 3.3 弹塑性时程分析地震波的选取39-40
• 3.4 Y型偏心支撑交错桁架弹塑性时程分析40-49
• 3.4.1 Y型偏心支撑塑性铰出现趋势分析40-43
• 3.4.2 罕遇地震作用下结构变形对比43-45
• 3.4.3 罕遇地震作用下各楼层柱轴力对比45-46
• 3.4.4 罕遇地震作用下首层斜腹杆受力对比46-47
• 3.4.5 罕遇地震作用下首层竖腹杆受力对比47-48
• 3.4.6 罕遇地震作用下底层柱剪力对比48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 粘弹性阻尼器交错桁架体系动力响应分析50-59
• 4.1 计算模型介绍50-51
• 4.2 罕遇地震作用下结构变形对比51-53
• 4.3 罕遇地震作用下各楼层柱轴力对比53-55
• 4.4 罕遇地震作用下首层斜腹杆受力对比55-56
• 4.5 罕遇地震作用下首层竖腹杆受力对比56-58
• 4.6 罕遇地震作用下底层柱剪力对比58
• 4.7 本章小结58-59
• 5 设置粘弹性阻尼器偏心支撑交错桁架钢结构体系受力分析59-68
• 5.1 计算模型介绍59-60
• 5.2 罕遇地震作用下结构变形对比60-62
• 5.3 罕遇地震作用下各楼层柱轴力对比62-63
• 5.4 罕遇地震作用下首层桁架单元斜腹杆轴力对比63-65
• 5.5 罕遇地震作用下首层桁架单元竖腹杆轴力对比65-67
• 5.6 罕遇地震作用下底层柱剪力对比67
• 5.7 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74

【参考文献】

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本文编号：1085315