一字形芯钢管混凝土式防屈曲支撑抗震性能研究
本文选题：防屈曲支撑 + 有限元分析 ； 参考：《河北工程大学》2017年硕士论文
【摘要】：防屈曲支撑(buckling-restrained brace,简称BRB)是一种新型的金属受拉和受压达到屈服的耗能支撑构件,利用构件有效地帮助结构吸收地震能量,降低结构破坏程度。组合钢管混凝土式防屈曲支撑可以有效避免传统支撑在抗震耗能方面的问题。该支撑的约束单元是由一根浇筑了混凝土的钢管组成,在钢管中间是支撑的核心单元,采用一字形钢板。本文主要对一字形芯钢管混凝土式防屈曲支撑的抗震性能进行研究,主要研究内容如下:首先,利用以往防屈曲支撑的研究成果,并结合一字形芯钢管混凝土式防屈曲支撑的特点,推导其设计方法,包括其防屈曲支撑整体稳定性验算、防屈曲支撑局部稳定性验算、内芯板的局部稳定性分析。其次,利用有限元分析软件ANSYS对普通支撑和防屈曲支撑进行了模态分析,通过对比两种支撑的模态云图和振型参数来研究两者的优劣势;在模态分析的基础对结构进行屈曲模态分析,进一步分析两者的临界荷载变化和分析比较两者容易出现失稳的位置。再次,对影响一字形芯钢管混凝土防屈曲支撑的各个参数进行了分析研究,对普通支撑和防屈曲支撑进行了滞回耗能分析,对防屈曲支撑的摩擦系数、填充混凝土的强度因素进行了分析对比,为今后的试件优化提供了基础。最后,利用结构分析软件SAP2000对框架结构和布置防屈曲支撑的框架结构进行Pushover静力非线性对比分析,通过分析两个框架的基底剪力-顶点位移图和层间位移角来观察两者的变形情况。
[Abstract]:Buckling-restrained brace (BRBs) is a new type of energy dissipation bracing member, which can be used to absorb seismic energy and reduce the degree of structural failure. Composite concrete-filled steel tube buckling braces can effectively avoid the problem of seismic energy consumption of traditional braces. The constraint element of the bracing is composed of a concrete-filled steel pipe, and the core element of the bracing is in the middle of the steel pipe, and a zigzag steel plate is used. In this paper, the seismic behavior of concrete-filled steel tubular buckling braces with a zigzag core is studied. The main research contents are as follows: first, using the previous research results of anti-buckling braces, According to the characteristics of concrete filled steel tube (CFST) buckling braces with a zigzag core, the design methods are deduced, including the checking calculation of the overall stability of the buckling bracing, the local stability checking calculation of the buckling bracing, and the analysis of the local stability of the inner core slab. Secondly, the modal analysis of common braces and anti-buckling braces is carried out by using the finite element analysis software ANSYS, and the advantages and disadvantages of the two kinds of braces are studied by comparing the modal cloud diagrams and modal parameters of the two kinds of braces. On the basis of modal analysis, the buckling modal analysis of the structure is carried out, and the critical load changes of the two structures are further analyzed and the positions where they are prone to instability are analyzed and compared. Thirdly, the parameters affecting the buckling resistance of concrete-filled steel tubular (CFST) braces with a zigzag core are analyzed, and the hysteretic energy consumption of common and buckle-resistant braces is analyzed, and the friction coefficient of buckle-resistant braces is analyzed. The strength factors of the filled concrete are analyzed and compared, which provides the basis for the future optimization of the specimens. Finally, the structural analysis software SAP2000 is used to analyze the static nonlinearity of frame structure and frame structure with buckling braces. The deformation of the two frames is observed by analyzing the base shear-vertex displacement diagram and the interstory displacement angle.
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU352.11;TU398.9
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本文编号：1969592
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