考虑摩擦衰减的干砌填充墙框架结构抗震性能研究
发布时间：2021-09-04 13:15
框架结构由于有浆填充墙的存在容易产生“薄弱层”及“短柱”破坏从而导致结构整体抗震性能不足;同时有浆填充墙砌筑麻烦,施工工艺繁琐,不利于我国建筑工业化的推进。在框架中设置干砌填充墙可利用砌块之间的摩擦消耗地震能量,改善框架结构的抗震性能,同时干砌填充墙可以实现工厂预制,现场安装,符合我国近年来倡导的“推动建筑工业化”这一目标。已有研究结果表明,干砌填充墙的耗能能力很大程度上与砌块之间的摩擦特性有关,但目前研究人员并未对此进行深入研究;同时实验结果表明砌块滑动过程中,摩擦系数并非一个定值,而是一个衰减的变量,目前也并未对干砌块这一动摩擦特性进行量化分析。基于此,本文提出了一个更加精确的干砌块摩擦衰减模型,并通过有限元仿真的方法对干砌填充墙框架结构的摩擦相关特性进行了深入研究。主要研究内容如下:（1）根据实验结果和摩擦机理分析,提出了考虑砌块相对滑动速度、滑动路径影响的动摩擦系数衰减模型,采用实验数据对模型中的未知参数进行拟合,实现了对砌块摩擦衰减的量化分析。通过APDL语言实现了该动摩擦系数衰减模型在有限元软件中的应用。（2）使用数值仿真方法,建立了单层单跨有缝干砌填充墙框架结构有限元精细...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汶川地震框架结构震害
为了得到具体的干砌块摩擦修正模型，大量模型中的未知参数需要被识别中包括等效最大静力摩擦系数 μs、库伦摩擦系数 μc、控制速度衰减形状参c、界面滑动摩擦系数终值 μf以及控制摩擦磨损参数 Sf。本文采用课题组之砌块摩擦实验结果对这些未知参数进行拟合。.3.4.1 实验概况针对干砌块的摩擦系数测定已有大量实验方法，其中两砖及三砖剪切实用最为广泛，然而这些实验方法由于砌块的滑动会导致接触面积发生变化导致砌块压应力产生偏心，最终产生一定的附加弯矩，致使实验的结果不确。为了更好的测量干砌块之间的滑动摩擦系数，课题组提出了一种新的摩擦系数方案，具体实验装置如图 2-4 所示。整个实验过程中通过下端固台使得下部砌块与整个滑动托盘保持固定；通过伺服加载系统使得滑动托平往复运动，整个过程中上部砌块保持固定，下部砌块与滑动托盘一起运动部砝码产生的压力作用使得底部砌块与顶部砌块之间接触紧密，应力分布；通过连杆的应变并进行简单计算测量砌块之间的摩擦力，从而获得砌块摩擦系数的时程变化。
图 2-7 平面嵌固砌块摩擦系数衰减曲面图 2-8 圆形嵌固砌块摩擦系数衰减曲面图 2-10 给出了在滑动速度一定的情况下平面嵌固形-动摩擦系数曲线拟合结果与实验结果。为了更加具实验结果的相近程度以及衰减规律，本文选用了四分析。图 2-9 为平面嵌固砌块在速度分别为 5 mm/s
【参考文献】：
期刊论文
[1]填充墙RC框架结构地震破坏机理及关键抗震措施研究[J]. 金焕. 国际地震动态. 2015(04)
[2]中国汶川2008.5.12地震中建筑结构性能现场调查[J]. Fabio Taucer,Tiziana Rossetto. 钢结构. 2009(10)
[3]钢框架-砌体填充墙结构三支杆模型有限元分析[J]. 谷倩,彭波,刘肖凡. 武汉大学学报(工学版). 2006(05)
[4]钢筋与混凝土界面的疲劳特性[J]. 庄军辉,石志飞. 中国安全科学学报. 2006(02)
[5]填充墙与钢框架协同工作性能非线性分析[J]. 戴绍斌,余欢,黄俊. 地震工程与工程振动. 2005(03)
[6]砖填充墙钢筋混凝土框架拟动力地震反应试验及理论分析[J]. 朱荣华,沈聚敏. 建筑结构学报. 1996(04)
[7]无浆砼砌块墙体抗震性能的试验研究[J]. 李成煜. 工程抗震. 1991(04)
博士论文
[1]砌体结构基本受力性能的研究[D]. 刘桂秋.湖南大学 2005
硕士论文
[1]嵌固型干砌块摩擦系数及其面内耗能研究[D]. 郭天佑.哈尔滨工业大学 2016
[2]不同嵌固形式砌块的摩擦性能试验研究[D]. 赵赛.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于能量法则的Stribeck摩擦模型参数辨识及其应用研究[D]. 林朝安.广西大学 2015
[4]带砌体填充墙框架的结构抗震性能有限元分析[D]. 刘立.西南交通大学 2013
[5]砌体填充墙RC框架结构平面内抗震性能数值模拟研究[D]. 孔璟常.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3383335
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汶川地震框架结构震害
为了得到具体的干砌块摩擦修正模型，大量模型中的未知参数需要被识别中包括等效最大静力摩擦系数 μs、库伦摩擦系数 μc、控制速度衰减形状参c、界面滑动摩擦系数终值 μf以及控制摩擦磨损参数 Sf。本文采用课题组之砌块摩擦实验结果对这些未知参数进行拟合。.3.4.1 实验概况针对干砌块的摩擦系数测定已有大量实验方法，其中两砖及三砖剪切实用最为广泛，然而这些实验方法由于砌块的滑动会导致接触面积发生变化导致砌块压应力产生偏心，最终产生一定的附加弯矩，致使实验的结果不确。为了更好的测量干砌块之间的滑动摩擦系数，课题组提出了一种新的摩擦系数方案，具体实验装置如图 2-4 所示。整个实验过程中通过下端固台使得下部砌块与整个滑动托盘保持固定；通过伺服加载系统使得滑动托平往复运动，整个过程中上部砌块保持固定，下部砌块与滑动托盘一起运动部砝码产生的压力作用使得底部砌块与顶部砌块之间接触紧密，应力分布；通过连杆的应变并进行简单计算测量砌块之间的摩擦力，从而获得砌块摩擦系数的时程变化。
图 2-7 平面嵌固砌块摩擦系数衰减曲面图 2-8 圆形嵌固砌块摩擦系数衰减曲面图 2-10 给出了在滑动速度一定的情况下平面嵌固形-动摩擦系数曲线拟合结果与实验结果。为了更加具实验结果的相近程度以及衰减规律，本文选用了四分析。图 2-9 为平面嵌固砌块在速度分别为 5 mm/s
【参考文献】：
期刊论文
[1]填充墙RC框架结构地震破坏机理及关键抗震措施研究[J]. 金焕. 国际地震动态. 2015(04)
[2]中国汶川2008.5.12地震中建筑结构性能现场调查[J]. Fabio Taucer,Tiziana Rossetto. 钢结构. 2009(10)
[3]钢框架-砌体填充墙结构三支杆模型有限元分析[J]. 谷倩,彭波,刘肖凡. 武汉大学学报(工学版). 2006(05)
[4]钢筋与混凝土界面的疲劳特性[J]. 庄军辉,石志飞. 中国安全科学学报. 2006(02)
[5]填充墙与钢框架协同工作性能非线性分析[J]. 戴绍斌,余欢,黄俊. 地震工程与工程振动. 2005(03)
[6]砖填充墙钢筋混凝土框架拟动力地震反应试验及理论分析[J]. 朱荣华,沈聚敏. 建筑结构学报. 1996(04)
[7]无浆砼砌块墙体抗震性能的试验研究[J]. 李成煜. 工程抗震. 1991(04)
博士论文
[1]砌体结构基本受力性能的研究[D]. 刘桂秋.湖南大学 2005
硕士论文
[1]嵌固型干砌块摩擦系数及其面内耗能研究[D]. 郭天佑.哈尔滨工业大学 2016
[2]不同嵌固形式砌块的摩擦性能试验研究[D]. 赵赛.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于能量法则的Stribeck摩擦模型参数辨识及其应用研究[D]. 林朝安.广西大学 2015
[4]带砌体填充墙框架的结构抗震性能有限元分析[D]. 刘立.西南交通大学 2013
[5]砌体填充墙RC框架结构平面内抗震性能数值模拟研究[D]. 孔璟常.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3383335
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