带组合楼板的腹板连接型可替换连接件K形偏心支撑钢框架受力性能研究

发布时间：2021-09-22 07:32

　　偏心支撑钢框架结构刚度高、延性好,不仅在中、小震作用下能满足现行规范层间侧移角的要求,且大震下表现出良好的塑性耗能能力。但耗能梁段与钢框架梁一体化设计思路存在明显弊端:（1）耗能梁段截面过大,导致结构在进入塑性后耗能区域不集中,使得震后结构的安全性评估工作难度较大。（2）震后对结构的修复成本与耗能梁段的替换成本高居不下,工程造价较高。基于以上缺陷,提出了将耗能梁段与钢框架梁分离设计的思路,通过高强螺栓将二者连接为整体。为进一步优化该结构的塑性耗能性能,将其中的钢支撑替换为带接触环的双钢管防屈曲支撑。改进后的偏心支撑钢框架结构具有以下优势:（1）可替换耗能连接在大震下集中承担大部分塑形损伤,不仅结构在震后的安全性评估变的简单高效,而且可以实现框架主体结构在大震下不致倒塌的目标,结构的震后安全度得到提高。（2）分离式设计使得可替换耗能连接截面与长度可以根据不同设计要求具体调节,拓宽了结构的适用范围。本文通过有限元软件ABAQUS建立了30榀带组合楼板的腹板连接型可替换连接件K形偏心支撑钢框架有限元模型,得到了结构在单调加载和循环加载下的荷载—位移曲线,分析了可替换耗能连接的截面面积、截面尺... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：126 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

偏心支撑钢框架中

带可替换耗能连接

带组合楼板的腹板连接型可替换连接件K形偏心支撑钢框架受力性能研究8耗能梁段的防屈曲偏心支撑钢框架承载力高、延性良好，地震作用下降低了耗能梁段对框架梁产生的附加应力，实现了受损结构快速修复的目标。a)端板连接b)腹板连接c)端板连接破坏形态b)腹板连接破坏形态图1.5带可替换耗能连接的防屈曲偏心支撑钢框架试验1.2.3可替换耗能连接国内外研究现状1983年，Hjelmstad等[77-78]通过对15个足尺耗能梁段试件进行低周往复荷载试验，研究了剪切型和弯曲型耗能梁段的耗能机制与破坏模式，研究表明：剪切型的耗能性能优于弯曲型，且剪切型具有更高的屈曲后强度，因此弯曲型耗能梁段有发生失稳的风险。1986年，Kasai等[79-80]通过对一系列不同参数下的耗能梁段进行试验后发现，按照现行规范合理布置加劲肋，能有效改善剪切型耗能梁段面外失稳的状况，同时运用塑性剪切屈曲理论，研究了耗能梁段的耗能能力。1991年，Ricles[81]提出了一种平面梁单元（图1.6），研究了考虑硬变强化和弯剪屈服下该平面梁单元的弹塑性性能。如示意图所示，这种平面梁单元由端部塑性铰和中部弹性梁两部分组成，用来分别模拟耗能梁段的弯曲、剪切变形和轴向变形，塑性铰屈服时的荷载位移关系由Mroz屈服理论来表达。通过有限元分析，对比试验数据发现该平面梁单元模型能较精确地反映试件的滞回耗能性能。图1.6平面梁单元模拟耗能梁段加载梁耗能连接电液伺服作动器反力地板反力墙


本文编号：3403386