带开缝钢板阻尼器的新型可恢复摇摆柱抗震性能试验研究
发布时间：2021-12-23 09:12
实现地震后结构功能的快速恢复已成为结构工程行业在过去几十年中面临的一个重要问题,本文开发了一种带开缝钢板阻尼器的新型摇摆柱（IRR柱）。IRR摇摆柱可预制,易于现场组装,由多个构部件组成,包括摇摆柱柱身,多个开缝钢板阻尼器,连接板和高强螺栓。本文首先描述了其受力机理,并提出了相应的设计理念。通过6组根据“强柱身-弱阻尼”理念设计的足尺IRR柱的低周往复试验,研究试件抗震性能并验证设计方法。主要研究参数为带缝钢板阻尼器的厚度,轴压比和柱身剪跨比。研究结果表明,IRR摇摆柱具有令人满意的强度、刚度,并拥有良好的延性和稳定的承载能力。在大位移角下,塑性变形主要集中在带缝钢板阻尼器,其他主要构件保持弹性,与原设计目的相一致。因此,摇摆柱的修复难度较低,结构使用功能的中断时间将大大减少。两个IRR柱在加载至3%位移角后进行修复,随后加载至5%位移角以研究修复后试件的抗震性能。修复后的试件抗震性能几乎与修复前的相同,表明替换构造是可行的。水平承载能力随着阻尼器厚度或轴压力的增大而增大。本文提出了IRR柱的最大水平承载能力计算方法,计算结果与试验结果相比较为保守。
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
框架柱铰破坏机制
试验过程未观测到“保险丝”开裂现象，表明“保险丝和耗能能力。使用预应力钢索作为“保险丝”的试件在索伸长率超过 0.8%后开始屈服，但在卸载掉水平荷载后时屈服后的钢索在震后也可以方便进行更换。 和 Wada[16]提出了一种可控摇摆“木墙”体系。该体系支撑的框架、预应力钢绞线以及其它可更换耗能构件等对一个两层高的模型进行动力试验。实验结果表明，与合木墙墙体和固端的破坏减轻，结构剪切变形也明显减应力钢索也对结构起到一定程度的自复位作用。awa 等[17]对通过振动台对一个带支撑钢框架进行动力试架是一个三层两跨的 1/3 缩尺模型。试验对比了两种不 BPY 模型和 FIX 模型。试验结果表明，相比于基础固在两个方向的最大基底剪力较小；在扣除 BPY 模型的BPY 框架上部的位移反应小于固定基础框架 FIX 的弹性型柱的最大轴力始终小于固定框架模型柱的最大轴力。
图 1.3 铰接节点图（单位：mm）.1.3 Details of pin-connection at the bottom of rocking wall (unit:18]在对一栋 11 层的框架大楼进行加固的项目中采用了摇摆正视图和节点详图分别如图 1.2 和图 1.3 所示。采用预应，按大震弹性进行强度设计；摇摆墙的底部设计成铰接节墙常常出现的开裂与破坏现象。在水平地震作用下，楼面撑以及钢阻尼器传递给摇摆墙。钢阻尼器在大震下发生耗复更换重新使用。复位结构体系自复位能力是指在卸去外荷载后，结构自行恢复到原位的摇摆结构也可以被认为是自复位结构，比如自复位摇摆墙的结构能够消除结构的残余变形，保证结构在震后的使用震后被拆除的概率[19]。[20]
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[2]装配式混凝土剪力墙结构阶段性研究成果及应用[J]. 郭正兴,朱张峰. 施工技术. 2014(22)
[3]适合建筑工业化的混凝土结构体系在我国的研究与应用现状[J]. 何继峰,王滋军,戴文婷,刘伟庆. 混凝土. 2014(06)
[4]中国劳动密集型产业升级的方向[J]. 薛蕊,苏庆义. 经济研究导刊. 2014(06)
[5]建筑工业化的现在与未来[J]. 贺灵童,陈艳. 工程质量. 2013(02)
[6]结构抗震设计的新概念——可恢复功能结构[J]. 吕西林,陈云,毛苑君. 同济大学学报(自然科学版). 2011(07)
[7]房屋建筑装配式混凝土结构建造技术新进展[J]. 郭正兴,董年才,朱张峰. 施工技术. 2011(11)
[8]日本与台湾震后重建的经验教训及对我国的启示[J]. 李映东,李俊. 电子科技大学学报(社科版). 2009(02)
[9]台湾921灾后重建的经验与启示[J]. 沈黎,刘斌志. 社会福利. 2008(08)
[10]日本的地震危机管理及灾后重建[J]. 朱凤岚. 求是. 2008(15)
硕士论文
[1]可替换钢连梁—钢板组合剪力墙组合件抗震性能试验研究[D]. 林浩.华侨大学 2017
[2]性能可恢复装配式组合柱抗震性能试验研究[D]. 黄婷婷.华侨大学 2016
本文编号：3548208
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
框架柱铰破坏机制
试验过程未观测到“保险丝”开裂现象，表明“保险丝和耗能能力。使用预应力钢索作为“保险丝”的试件在索伸长率超过 0.8%后开始屈服，但在卸载掉水平荷载后时屈服后的钢索在震后也可以方便进行更换。 和 Wada[16]提出了一种可控摇摆“木墙”体系。该体系支撑的框架、预应力钢绞线以及其它可更换耗能构件等对一个两层高的模型进行动力试验。实验结果表明，与合木墙墙体和固端的破坏减轻，结构剪切变形也明显减应力钢索也对结构起到一定程度的自复位作用。awa 等[17]对通过振动台对一个带支撑钢框架进行动力试架是一个三层两跨的 1/3 缩尺模型。试验对比了两种不 BPY 模型和 FIX 模型。试验结果表明，相比于基础固在两个方向的最大基底剪力较小；在扣除 BPY 模型的BPY 框架上部的位移反应小于固定基础框架 FIX 的弹性型柱的最大轴力始终小于固定框架模型柱的最大轴力。
图 1.3 铰接节点图（单位：mm）.1.3 Details of pin-connection at the bottom of rocking wall (unit:18]在对一栋 11 层的框架大楼进行加固的项目中采用了摇摆正视图和节点详图分别如图 1.2 和图 1.3 所示。采用预应，按大震弹性进行强度设计；摇摆墙的底部设计成铰接节墙常常出现的开裂与破坏现象。在水平地震作用下，楼面撑以及钢阻尼器传递给摇摆墙。钢阻尼器在大震下发生耗复更换重新使用。复位结构体系自复位能力是指在卸去外荷载后，结构自行恢复到原位的摇摆结构也可以被认为是自复位结构，比如自复位摇摆墙的结构能够消除结构的残余变形，保证结构在震后的使用震后被拆除的概率[19]。[20]
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[2]装配式混凝土剪力墙结构阶段性研究成果及应用[J]. 郭正兴,朱张峰. 施工技术. 2014(22)
[3]适合建筑工业化的混凝土结构体系在我国的研究与应用现状[J]. 何继峰,王滋军,戴文婷,刘伟庆. 混凝土. 2014(06)
[4]中国劳动密集型产业升级的方向[J]. 薛蕊,苏庆义. 经济研究导刊. 2014(06)
[5]建筑工业化的现在与未来[J]. 贺灵童,陈艳. 工程质量. 2013(02)
[6]结构抗震设计的新概念——可恢复功能结构[J]. 吕西林,陈云,毛苑君. 同济大学学报(自然科学版). 2011(07)
[7]房屋建筑装配式混凝土结构建造技术新进展[J]. 郭正兴,董年才,朱张峰. 施工技术. 2011(11)
[8]日本与台湾震后重建的经验教训及对我国的启示[J]. 李映东,李俊. 电子科技大学学报(社科版). 2009(02)
[9]台湾921灾后重建的经验与启示[J]. 沈黎,刘斌志. 社会福利. 2008(08)
[10]日本的地震危机管理及灾后重建[J]. 朱凤岚. 求是. 2008(15)
硕士论文
[1]可替换钢连梁—钢板组合剪力墙组合件抗震性能试验研究[D]. 林浩.华侨大学 2017
[2]性能可恢复装配式组合柱抗震性能试验研究[D]. 黄婷婷.华侨大学 2016
本文编号：3548208
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