可替换耗能梁段PEC柱与钢梁组合框架抗震性能研究

发布时间：2017-08-04 04:32

  本文关键词：可替换耗能梁段PEC柱与钢梁组合框架抗震性能研究

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【摘要】：可替换耗能梁段PEC柱-钢梁组合框架结构是由带可替换耗能梁段的偏心支撑与PEC柱组成的一种新型的结构体系,其抗震性能良好。在地震作用下,框架的塑性破坏主要集中在可替换耗能梁段,便于震后的修复与加固。本文基于聚氨酯的优良性能,通过在箱型梁段与两侧端板形成的空腔内灌注聚氨酯,形成了一种新型可替换组合耗能梁段:可替换钢-聚氨酯组合耗能梁段。本文采用有限元模拟的方法,对带新型可替换组合耗能梁段的PEC柱-钢梁组合框架的抗震性能进行多方面的分析。本文所做的主要研究如下:(1)利用有限元分析软件ABAQUS,对可替换耗能梁段PEC柱-钢梁组合框架进行有限元建模,并对建模过程进行了介绍。研究组合框架在循环荷载作用下的抗震性能,验证新型可替换组合耗能梁段是否具有替换的可行性。计算结果表明:组合框架具有良好的抗震性能,当结构发生破坏时,塑性屈曲主要集中在新型可替换组合耗能梁段上,结构的其他主要构件基本处于弹性阶段,从而验证了新型可替换组合耗能梁段替换的可行性。(2)分别建立带新型可替换组合耗能梁段的组合框架和带传统可替换耗能梁段的组合框架,对比分析二者在循环荷载作用下的抗震性能。计算结果表明:与传统可替换耗能梁段相比较,新型可替换组合耗能梁段具有较高的极限承载力和初始刚度,其刚度退化缓慢,具有更好的耗能能力,证明了新型可替换组合耗能梁段的优越性。(3)通过改变新型可替换组合耗能梁段的参数,研究了腹板厚度、翼缘厚度、翼缘宽度和聚氨酯厚度对组合框架在循环荷载作用下的抗震性能的影响,分析得到新型可替换组合耗能梁段的最佳受力状态,给出相关设计建议。
【关键词】：组合框架 可替耗能梁段 偏心支撑 PEC柱 聚氨酯 有限元分析
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391;TU352.11
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 传统偏心支撑框架的研究现状12-17
• 1.2.1 偏心支撑框架的研究现状12-14
• 1.2.2 PEC柱的研究现状14-16
• 1.2.3 可替换耗能梁段研究现状16-17
• 1.3 已有研究的不足17
• 1.4 本文主要研究内容17-20
• 第2章 可替换耗能梁段PEC柱与钢梁组合框架有限元分析20-32
• 2.1 ABAQUS简介20-21
• 2.2 端板连接可替换钢-聚氨酯组合耗能梁段设计21-22
• 2.3 ABAQUS有限元模型的建立22-27
• 2.3.1 BASE试件有限元模型的建立和网格划分22-24
• 2.3.2 材料属性的定义24-26
• 2.3.3 模型约束与相互作用26
• 2.3.4 加载制度与边界条件26
• 2.3.5 破坏准则26-27
• 2.4 BASE试件的有限元模拟27-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第3章 新型可替换组合耗能梁段与传统可替换耗能梁段的对比分析32-45
• 3.1 有限元模型的设计32-33
• 3.2 模型一有限元计算结果对比分析33-36
• 3.3 模型二有限元计算结果对比分析36-40
• 3.4 模型三有限元计算结果对比分析40-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 可替换钢-聚氨酯组合耗能梁段参数化分析45-59
• 4.1 腹板厚度45-48
• 4.1.1 单调荷载作用下的荷载-位移曲线对比分析45-46
• 4.1.2 循环荷载作用下的滞回曲线对比46-48
• 4.2 翼缘厚度48-51
• 4.2.1 单调荷载作用下的荷载-位移曲线对比分析48-49
• 4.2.2 循环荷载作用下的滞回曲线对比49-51
• 4.3 翼缘宽度51-54
• 4.3.1 单调荷载作用下的荷载-位移曲线对比分析52
• 4.3.2 循环荷载作用下的滞回曲线对比52-54
• 4.4 聚氨酯厚度54-57
• 4.4.1 单调荷载作用下的荷载-位移曲线对比分析55
• 4.4.2 循环荷载作用下的滞回曲线对比55-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第5章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读学位期间发表的学术论文及专利64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李仁达;考虑耗能段腹板高厚比变化时Y型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能研究[D];苏州科技学院;2008年

2 庄晓勇;K型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的性能研究[D];西安科技大学;2006年

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本文编号：617785