偏心支撑钢框架高层建筑的抗震性能分析
本文选题：偏心支撑钢框架 切入点：构件参数 出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：高层建筑偏心支撑结构是近年来被广泛使用于高烈度地震区的一种新型结构体系。与纯钢框架结构相比,偏心支撑钢框架具有较大的抗侧刚度且延性较好;而与中心支撑钢框架结构相比,两者弹性刚度相差不大,但一旦结构进入塑性阶段,偏心支撑钢框架的抗侧刚度下降缓慢,延性较好,整体抗震性能优于中心支撑钢框架,能够有效保护梁柱等主要构件的安全。本文在前人对偏心支撑结构研究的基础上,通过理论分析和有限元分析相结合的方法来综合探讨偏心支撑钢框架结构的受力特点和抗震性能。首先利用虚功原理对不同形式偏心支撑钢框架结构的承载力、刚度和延性三者进行理论分析,探讨它们之间的受力关系。接着运用有限元软件ABAQUS,分别对D型、K型、V型等不同形式的偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析,通过刚度、延性等方面的比较,验证了理论分析结论的正确性。然后进一步对受力性能较好的K型偏心支撑钢框架结构的构件参数进行深入的有限元研究,对比分析得到发挥结构最佳受力性能的参数范围。最后,在前几章的基础上,建立高层K型偏心支撑钢框架结构,采用支撑分别布置在边跨和中跨两种形式,选取较优的结构尺寸和构件参数,运用有限元软件SAP2000进行弹塑性动力时程分析,对比分析在地震波作用下的顶层位移、基底剪力等,得到支撑布置在不同位置的高层结构体系中,中间两跨布置K型偏心支撑的整体抗震性能要比其他布置形式更好。
[Abstract]:Eccentricity bracing structure of tall buildings is a new type of structure system widely used in high intensity earthquake area in recent years. Compared with pure steel frame structure, eccentrically braced steel frame has higher lateral stiffness and better ductility. However, when the structure enters the plastic stage, the lateral stiffness of the eccentrically braced steel frame decreases slowly, and the ductility is better. The overall seismic performance is better than that of the central braced steel frame. Can effectively protect the safety of Liang Zhu and other main components. The mechanical characteristics and seismic behavior of eccentrically braced steel frame structures are discussed by the combination of theoretical analysis and finite element analysis. Firstly, the bearing capacity of different eccentrically braced steel frame structures is studied by using the principle of virtual work. The stiffness and ductility are analyzed theoretically and the relationship between them is discussed. Then the nonlinear finite element analysis of different kinds of eccentrically braced steel frames such as D type K type and V type is carried out by using the finite element software Abaqus. The comparison of ductility and other aspects verifies the correctness of the theoretical analysis conclusion. Then, the structural parameters of K-type eccentrically braced steel frame structure with better mechanical performance are further studied by finite element method. Finally, on the basis of the previous chapters, the steel frame structure of high building K eccentricity braced is established, and the bracing is arranged in the side span and the middle span, respectively. Selecting the optimum structure size and component parameters, using the finite element software SAP2000 to carry on the elastic-plastic dynamic time history analysis, contrasts and analyzes the top floor displacement, the base shear force and so on under the earthquake wave action, etc. It is found that the overall seismic behavior of K eccentricity braces with intermediate two span arrangement is better than that of other layout forms in high-rise structural systems with different positions of braces.
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU973.13;TU973.31
【参考文献】
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，本文编号：1623560
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