屈曲约束钢板墙的抗震性能研究

发布时间：2020-03-21 17:31

【摘要】：由于地震灾害的频繁爆发性,传统意义上依靠结构自身的性能抗震已不能满足实际工程的需要,由结构和耗能减震装置一起抵抗地震作用是一种更为积极有效的途经。在这种情况下,针对普通钢板墙的不足产生一种新型的耗能减震构件—屈曲约束钢板墙(buckling-restrained steel plate wall,简称BRW),这种新型的抗震构件目前已在许多新建建筑和加固工程中使用,试验和相关理论研究表明BRW相比于普通的钢板墙有更好的耗能能力和承载能力,并且在结构布置方面不影响建筑功能的使用要求。本文根据前人所开展的研究,进行了以下几个方面的工作。(1)本文首先对屈曲约束钢板墙的基本构造原理进行了简要的介绍,突出了其在构造上的特点,探讨了屈曲约束钢板墙的初始刚度和设计强度的计算方法,并且给出了在工程设计中简化为等效支撑的基本原则和计算公式。(2)利用SAP2000对原结构进行了模态分析和振型分解反应谱分析,并与带BRW的结构进行比较,根据分析结果可知,在多遇地震作用下,带BRW的结构能有效地提高结构的刚度,层间位移角有显著的降低。通过对两种结构进行小震下的弹性时程分析,其结果表明,带BRW的结构在顶部位移、层间位移角等方面X向的减少量都大于Y向。(3)为了对BRW在大震作用下的耗能机理进行研究,采用Midas/building软件对两种结构进行了罕遇地震下的弹塑性分析,分析结果表明带BRW结构的整体性能都优于原结构,钢板墙在地震作用下能够率先屈服,使地震能量得到耗散,从而保证主体结构不受损坏。(4)最后,对现有的减震构件屈曲约束支撑和屈曲约束钢板墙进行了对比,其主要内容为基本构造、设计方法、施工方法等。对比结果表明:相较于屈曲约束支撑,屈曲约束钢板墙在结构布置方面更具有优势,并不影响建筑的使用功能。在设计方面,屈曲约束支撑采用的是实体模型,而屈曲约束钢板墙采用的是等效支撑模型。
【图文】：

滞回曲线,钢板剪力墙,耗能能力,往复荷载

且容易出现裂缝，震大，延性和耗能能力也相对较差，担。而钢材具有强度高、塑性韧性点而被广泛的使用。筋混凝土剪力墙的缺点，并结合钢抗侧力构件，，这种剪力墙具有耗能，能够有效缓解地震作用效应，在接也相对简单，大大降低了施工难的连接形式可将其分为两边连接和伯等人[8]对仅与框架梁两边连接，其主要目的是为了研究钢板剪力行分析表明该类剪力墙在初始刚度荷载后沿钢板墙的对角线形成拉力，同时还能够保持良好的耗能能力始刚度和极限承载力的理论公式。

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作用下由于其面外约束只会发生屈服而不会屈曲，不仅在小震提供刚度和承载力，而且在大震作用下通过芯板的屈服来提高经过大量的试验研究和理论分析，表明屈曲约束钢板墙是一种震构件，现已大量投入工程中使用，如钢筋混凝土结构、巨体结构体系以及一些加固项目中。钢结构中的应用：位于浙江省杭州市的中国动漫博物馆，其建筑共六层，高度为 44.5m，总建筑面积为 30382m2。在进行小震分平面和竖向不规则方面都超规范[32]，为提高结构的抗震性能和设置支撑的地方布置了钢板墙，在后续的计算过程中将钢板墙计算分析，对结构进行了中震和大震作用下的静力弹塑性分析耗能墙和防屈曲支撑均处于弹性状态，未进入塑性阶段。大震果表明，在罕遇地震作用下，耗能构件能够率先进入屈服，保。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU391;TU352.11

【参考文献】