附加位移型与速度型阻尼器的摇摆桁架-钢框架的设计方法与抗震性能研究

发布时间：2021-04-18 23:38

　　本文通过理论分析与有限元模拟,对附加防屈曲支撑阻尼器与粘滞阻尼器的摇摆桁架—钢框架结构体系的设计方法及抗震性能进行了探讨,提出了针对该结构体系直接基于位移的抗震设计方法,通过有限元验证其方法并了解结构体系的抗震性能。本文研究内容如下:（1）针对阻尼器是否为结构体系提供附加刚度的情况,使用分布式参数模型推导了结构体系的侧向位移分布形式,通过等能量原理推导了该结构体系位移延性系数与等效阻尼比的关系,为采用防屈曲支撑阻尼器的摇摆桁架—钢框架结构体系提出了基于最优强度比的设计方法,从而保证结构体系获得更好的耗能减震性能。应用ABAQUS有限元分析软件,对附加不同设计强度的阻尼器的结构体系进行参数分析,分析表明,采用最优强度比的结构体系对于减弱地震动输入能量及提升结构体系耗能减震能力方面表现突出。（2）针对采用粘滞阻尼器于摩擦阻尼器的的受控摇摆结构体系,提出了以抗弯框架为设计侧移模型的直接基于位移的抗震设计方法。与防屈曲支撑阻尼器结构体系相比,粘滞阻尼器结构体系在不改变结构体系基本周期的条件下,其滞回环饱满,具有更加良好的耗能性能,在减弱结构动力响应性能方面表现更优。（3）应用ABAQUS有限元... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 摇摆结构研究现状
        1.2.1 单一摇摆体研究发展
        1.2.2 摇摆单体与抗侧力体系结构的研究发展
        1.2.3 框架抗侧力体系的失效模式
    1.3 目前存在的问题
    1.4 本文的研究内容
第2章 BRB钢框架摇摆桁架直接基于位移的抗震设计方法
    2.1 引言
    2.2 基于强度的抗震设计方法与基于位移的抗震设计方法
        2.2.1 基于强度的抗震设计方法简介
        2.2.2 基于强度的抗震设计方法的局限
        2.2.3 基于位移的抗震设计方法的发展
    2.3 直接基于位移方法的关键问题
        2.3.1 侧向位移分布
        2.3.2 最优强度比
        2.3.3 等效粘滞阻尼比与位移延性系数的关系
        2.3.4 设计位移反应谱
    2.4 设计流程与强度设计
        2.4.1 设计流程
        2.4.2 强度设计
    2.5 本章小结
第3章 摇摆桁架刚度需求分析与设计位移分析
    3.1 引言
    3.2 DCF与摇摆桁架刚度需求分析
        3.2.1 基于理论的设计DCF
        3.2.2 理论设计位移角限值比较
    3.3 结构体系需求刚度比分析
        3.3.1 结构设计
        3.3.2 实际结构对比
        3.3.3 需求刚度比的回归
    3.4 设计方法验证
        3.4.1 模型建立
        3.4.2 结构位移响应验证
        3.4.3 阻尼器响应验证
        3.4.4 能量分析验证
    3.5 本章小节
第4章 防屈曲支撑钢框架-摇摆桁架结构抗震性能研究
    4.1 引言
    4.2 结构模型设计及有限元模型建立
        4.2.1 RJ8B1 模型设计
        4.2.2 有限元模型建立
        4.2.3 地震动记录的选取
    4.3 抗震性能对比
        4.3.1 结构周期及模态
        4.3.2 结构位移响应
        4.3.3 结构动力响应
        4.3.4 结构能量响应
        4.3.5 结构破坏模式及延性
    4.4 本章小结
第5章 粘滞阻尼器钢框架-摇摆桁架结构抗震性能研究
    5.1 阻尼器恢复力模型
        5.1.1 粘滞性阻尼器
        5.1.2 粘滞阻尼器力学性能
    5.2 基于速度型阻尼的直接基于位移的抗震设计方法
        5.2.1 侧向位移分布
        5.2.2 等效阻尼比
        5.2.3 设计阻尼系数的确定
        5.2.4 设计流程
    5.3 结构设计与有限元模拟
        5.3.1 结构设计
        5.3.2 有限元模拟
    5.4 抗震性能对比
        5.4.1 位移响应
        5.4.2 动力响应
    5.5 本章小结
第6章 摩擦型阻尼器钢框架-摇摆桁架结构抗震性能研究
    6.1 阻尼器恢复力模型
        6.1.1 摩擦型阻尼器
        6.1.2 摩擦型力学性能
    6.2 结构设计与有限元模拟
        6.2.1 摩擦型阻尼器参数确定
        6.2.2 摩擦阻尼器有限元模拟
        6.2.3 结构设计
    6.3 抗震性能对比
        6.3.1 位移响应
        6.3.2 动力响应
        6.3.3 结构剪力响应
        6.3.4 结构能量响应
        6.3.5 阻尼器响应分析
    6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]底部带屈曲约束支撑的摇摆桁架抗震性能试验研究[J]. 杨晓燕,冯玉龙,吴京,庞熙熙.  东南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]底部带有屈曲约束支撑的摇摆墙框架结构抗震性能分析[J]. 冯玉龙,吴京,孟少平,王强,付康.  振动与冲击. 2016(23)
[3]型钢阻尼器在双肢摇摆墙结构中的作用研究[J]. 杨树标,张轩,朱晓楠,张腾,冯孟超.  建筑科学. 2016(09)
[4]连续摇摆墙-屈曲约束支撑框架抗震性能分析[J]. 冯玉龙,吴京,孟少平.  工程力学. 2016(S1)
[5]双肢摇摆墙结构抗震性能研究[J]. 朱晓楠,杨树标,贾剑辉,张轩.  工程建设与设计. 2016(05)
[6]内嵌式框架-摇摆墙结构振动台试验研究分析[J]. 杨树标,谢波涛,余丁浩,魏志涛.  建筑科学. 2014(09)
[7]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲.  建筑结构学报. 2012(12)
[8]摇摆墙在框架结构抗震加固中的应用[J]. 曲哲,和田章,叶列平.  建筑结构学报. 2011(09)
[9]混凝土框架摇摆墙结构体系的抗震性能分析[J]. 曹海韵,潘鹏,叶列平,曲哲,刘明学.  建筑科学与工程学报. 2011(01)



本文编号：3146385