带保险丝高强钢框架地震损伤控制研究

发布时间：2020-12-29 11:02

　　为实现建筑结构震后功能的不中断或快速恢复,减小建筑结构在地震作用下的损伤和经济损失,本文提出了带保险丝和阻尼器高强钢框架结构体系。综合采用理论、试验和模拟等手段,对建议新型结构体系的损伤控制机理和抗震性能方面进行研究,主要研究成果如下:(1)总结了高强钢结构研究现状和损伤控制理念,结合阻尼器耗能减震的优势,提出了带保险丝和阻尼器高强钢框架结构体系,详细介绍了保险丝和阻尼器的基本构造和设计方法,分析了带保险丝和阻尼器高强钢框架结构体系的抗震思想和工作原理。(2)完成了5个足尺的框架子结构试件的拟静力试验研究,研究参数包括有不同钢材、不同保险丝阀值以及有无阻尼器,从试验现象、初始刚度、极限承载力、骨架曲线、耗能能力和应变等方面,对比分析了建议高强钢结构体系的受力性能,试验表明,带保险丝和阻尼器高强钢框架具有较好的损伤控制效果和抗震性能,可实现震后可快速恢复功能的目标。(3)提出了双斜杆阻尼器有限元模型,利用MSC.Marc软件建立了带保险丝和阻尼器高强钢框架试件的有限元计算模型,并通过试件的试验数据和现象对建议模型的有效性进行验证,该模型的提出为整体框架的抗震、减震机理研究的参数分析奠定了... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 高强钢材料性能
        1.2.2 高强钢构件研究
        1.2.3 高强钢结构研究
        1.2.4 高强钢工程应用
        1.2.5 损伤控制方法
    1.3 课题的提出和本文的研究内容
        1.3.1 课题的提出
        1.3.2 本文的研究内容
2 带保险丝和阻尼器高强钢框架结构体系的提出
    2.1 本章概述
    2.2 带保险丝和阻尼器高强钢框架结构体系
        2.2.1 整体框架结构
        2.2.2 保险丝节点设计
        2.2.3 保险丝的力控制系数
    2.3 保险丝的既有研究
    2.4 采用的阻尼器的既有研究
        2.4.1 阻尼器试验概况
        2.4.2 阻尼器试验结果
    2.5 本章小结
3 带保险丝和阻尼器足尺高强钢框架试验研究
    3.1 本章概述
    3.2 试验概况
        3.2.1 试验试件设计
        3.2.2 试验加载方案
        3.2.3 试验测量方案
        3.2.4 试件加工和测试
        3.2.5 试件结构分析
    3.3 试验现象
        3.3.1试件HA-50
        3.3.2试件HA-56
        3.3.3 试件HA-56D
        3.3.4试件HA-94
        3.3.5 试件OA
        3.3.6 保险丝的更换
    3.4 试验结果分析
        3.4.1 刚度和承载力
        3.4.2 骨架曲线
        3.4.3 耗能情况
        3.4.4 等效黏滞阻尼系数
        3.4.5 应变分析
    3.5 本章小结
4 高强钢框架结构体系有限元模型及其验证
    4.1 本章概述
    4.2 阻尼器有限元模拟
        4.2.1 双斜杆模型
        4.2.2 模型验证
    4.3 试验试件模拟
        4.3.1 试验试件模型
        4.3.2 试验数据与模拟结果对比
        4.3.3 试件塑性变形情况
    4.4 结构分析
    4.5 本章小结
5 高强钢框架结构体系损伤控制机理和设计方法
    5.1 本章概述
    5.2 有限元模型
        5.2.1 结构信息
        5.2.2 模型介绍
    5.3 模态分析
    5.4 Pushover分析
        5.4.1 Pushover曲线
        5.4.2 塑性铰分布
        5.4.3 地震作用分析
    5.5 弹塑性时程分析
        5.5.1 基本信息
        5.5.2 分析结果
    5.6 “大震弹性”设计方法
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录
    B.作者在攻读学位期间受资助过的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]带“保险丝”连接板的焊接高强钢梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 胡阳阳,林旭川,吴开来,王涛.  工程力学. 2017(S1)
[2]城市建筑群地震灾害数值仿真与风险控制[J]. 林旭川.  城市与减灾. 2017(03)
[3]耗能伸臂桁架抗震性能的试验研究[J]. 杨青顺,甄伟,解琳琳,陆新征.  工程力学. 2016(10)
[4]防屈曲支撑的型式、设计理论与应用研究进展[J]. 郭彦林,童精中,周鹏.  工程力学. 2016(09)
[5]配置耗能梁的复合高强钢框架抗震性能试验研究[J]. 陈以一,柯珂,贺修樟,刘志瑞.  建筑结构学报. 2015(11)
[6]高强钢在工程结构中的应用进展[J]. 罗永峰,王熹宇,强旭红,刘晓.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2015(S1)
[7]钢筋混凝土框架结构中防屈曲支撑连接节点的损伤控制[J]. 曲哲,吉敷祥一.  工程力学. 2015(S1)
[8]基于能量系数的损伤控制结构评估及其在钢框架中的应用[J]. 柯珂,陈以一.  建筑结构学报. 2015(05)
[9]汶川、芦山、鲁甸地震极震区地面运动破坏力对比及其思考[J]. 陆新征,林旭川,田源,叶列平.  工程力学. 2014(10)
[10]鲁甸地震生命线工程震害特点及应急抢修[J]. 刘爱文,帅向华,吕红山,吴健,徐超.  震灾防御技术. 2014(03)

硕士论文
[1]高强钢梁柱节点地震损伤控制“保险丝”研究[D]. 胡阳阳.中国地震局工程力学研究所 2017



本文编号：2945533