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防屈曲支撑在大跨连体结构中的应用研究

发布时间:2018-06-20 14:36

  本文选题:大跨连体 + 防屈曲支撑 ; 参考:《东南大学》2017年硕士论文


【摘要】:大跨连体钢结构结构复杂,扭转效应显著。为改善结构的扭转效应,需设置一定支撑。防屈曲支撑改善了传统支撑易发生屈曲的缺点,是一种耗能性能稳定、减震效果显著的新型支撑,防屈曲支撑在进入塑性状态后会消耗一定的能量,结构的振动能量转化为热能,从而起到降低结构动力反应的目的。本文首先介绍防屈曲支撑发展的原理、优缺点、发展背景及现状;并且通过理论计.算得出防屈曲支撑构件构造参数的取值公式,建立防屈曲支撑构件设计的力学模型,推导防屈曲支撑构件整体稳定性、内核单元高阶屈曲及约束区外连接段稳定性的计算公式。其次运用试验方法检验工程实际使用的两个十字形内芯防屈曲支撑构件的滞回性能,并运用ABAQUS有限元分析得出防屈曲支撑构件受力时一般规律:内芯宽厚比与核心构件屈曲程度、接触应力及约束构件混凝土等级之间的关系;得出防屈曲支撑构件核心厚度相同时,间隙越大,接触应力峰值越大;防屈曲支撑构件核心厚度越小,接触应力增加的越快;当防屈曲支撑构件间隙相同时,核心构件厚度越小,接触应力峰值越大。运用参数化分析方法,研究防屈曲支撑面积、连体跨度、连体主体结构刚度等变化时防屈曲支撑的减震性能,得出防屈曲支撑有效发挥时的支撑刚度和框架柱刚度的合理比值,该值和连体跨度相关,跨度越大,该比值越大。最后结合大跨连体钢结构工程实例对比分析普通支撑和防屈曲支撑在多遇地震及罕遇地震作用下的抗震性能,结果表明防屈曲支撑大震下具有良好的减震效果。综上所述,防屈曲支撑作为一种新型的耗能支撑,具有优异的耗能及抗震性能,在我国的工程设计领域具有极大的推广应用价值。
[Abstract]:The long span steel structure is complicated and the torsional effect is remarkable. In order to improve the torsional effect of the structure, a certain support is needed. Anti-buckling brace improves the disadvantage of traditional bracing which is prone to buckling. It is a new type of bracing with stable energy dissipation performance and remarkable shock absorption effect. The anti-buckling bracing will consume a certain amount of energy when it enters the plastic state. The vibration energy of the structure is converted into heat energy, thus reducing the dynamic response of the structure. This paper first introduces the development principle, advantages and disadvantages, development background and current situation of buckling bracing, and through theoretical calculation. The formula of structural parameters of buckle-resistant bracing member is obtained, the mechanical model of buckle-resistant bracing member design is established, and the formulas of global stability, high-order buckling of kernel element and stability of external connection section are derived. Secondly, the hysteretic performance of two cross-shaped inner core anti-buckling bracing members used in engineering is tested by test method. By using Abaqus finite element analysis, the general law of buckle-resistant bracing members is obtained: the relationship between the ratio of core width to thickness and the buckling degree of core members, contact stress and concrete grade of restrained members; The results show that the greater the gap, the greater the peak value of contact stress when the core thickness of buckle-resistant bracing member is the same; the smaller the thickness of anti-buckling bracing member is, the faster the contact stress increases; when the gap of anti-buckling bracing member is the same, The smaller the thickness of the core member, the greater the peak value of contact stress. By using parametric analysis method, the damping performance of buckling bracing is studied when the buckling bracing area, span and stiffness of the main frame are changed, and the reasonable ratio of bracing stiffness to frame column stiffness is obtained. This value is related to the span of the conjoined body, and the larger the span, the greater the ratio. Finally, the seismic behavior of common braces and buckle-resistant braces under frequent and rare earthquakes is compared and analyzed with examples of large-span steel structures. The results show that buckling braces have good seismic absorption effect under large earthquakes. To sum up, as a new type of energy dissipation support, buckling braces have excellent energy dissipation and seismic performance, and have great application value in the engineering design field of our country.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU393.3

【参考文献】

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本文编号:2044601

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