设有开孔板式屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析
发布时间：2021-12-22 22:53
近年来随着人们对建筑抗震设防要求的逐渐提高,屈曲约束支撑作为一种新型阻尼构件,具有刚性大、耗能强、受压时不屈曲等优点,然而由于其屈服位置的不确定性导致支撑端部断裂的现象多有发生,对此诸多学者提出对支撑内部进行开孔,通过主动削弱截面来实现定点屈服及保护端部的目的。本文基于前者提出的开孔板式屈曲约束支撑的计算理论,设计出与文章中钢框架实例相符合的支撑模型,并利用有限元分析软件ABAQUS对6组开孔率不同的支撑内芯进行单向加载及循环加载仿真模拟,对比分析结果得出:在支撑内芯横截面削弱程度一致的情况下,当支撑纵向开孔率过低时,与未开孔支撑性能类似,滞回耗能效果不佳;当支撑纵向开孔率过高时,刚度出现退化现象;当支撑纵向开孔率处于适中范围时,开孔处首先屈服耗能,滞回性能良好。随后取钢框架的纵向一榀,分别加入普通板式支撑、未开孔板式屈曲约束支撑及开孔板式屈曲约束支撑,用ABAQUS对四组钢框架结构进行受力模拟分析,对比结果显示:无支撑的框架结构承载力低下且滞回能力差;设置开孔板式屈曲约束支撑的钢框架不仅改善了普通板式支撑钢框架端部应力集中的缺点,且其承载力及刚度明显提高;相比未开孔板式支撑结构而言,...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通支撑受力图
设有开孔板式屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析-2-用时，仍具有较优的耗能性能，是最近几年来研究的热点之一，亦是本文的主要研究方向。1.2屈曲约束支撑的研究现状1.2.1屈曲约束支撑的基本构成在高层及多高层建筑结构中，支撑材料已经成为不可或缺的一部分，但是普通的支撑结构对于提高纯框架结构抗侧刚度的能力十分有限，且在强震作用时，支撑受到压力的作用容易出现屈曲现象，它与结构的连接部分则发生失稳破坏，直接导致整体框架结构承载能力急剧下降甚至发生大规模倒塌，如图1.1所示。图1.1普通支撑受力图为解决这个问题，我国以及国外的一些专家们经过长时间的研究后，提出一种可以防止屈曲的支撑形式，称其为屈曲约束支撑[8-10]（Buckling-RestrainedBraces，简称为BRB），也经常被叫做无粘结支撑（UnbonedBraces）、屈曲约束耗能支撑（BucklingRestrainedEnergy-dissipationBraces）、不屈曲支撑（Non-BucklingBraces）等。相比普通支撑而言，它的不同之处在于拉力或者压力荷载作用时，其内芯部位在外部单元的约束下，可以充分屈服而不屈曲，拥有稳定饱满的滞回耗能性能，足以消耗掉大部分地震能量，降低地震对主体部分的影响，如图1.2中所示。图1.2屈曲约束支撑受力图
屈曲约束支撑的构造
【参考文献】：
期刊论文
[1]K形偏心支撑钢框架的支撑节点优化设计[J]. 杨扬,钱德玲. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]偏心支撑钢框架可替换剪切连接件试验研究[J]. 殷占忠,李锦铭,董龙光,许继祥. 建筑结构学报. 2019(09)
[3]偏心支撑框架子结构实时混合仿真试验研究[J]. 李腾飞,隋龑,苏明周,张浩,高秀煜. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(11)
[4]二阶段屈服方形截面防屈曲支撑设计方法及受力性能[J]. 李亮,彭先飞,周天华,惠宽堂,刘晓倩. 中南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[5]K形、V形偏心支撑钢框架抗震性能对比研究[J]. 齐永胜,赵风华,李卫青. 结构工程师. 2015(05)
[6]两阶段耗能屈曲约束支撑体系减震效果分析[J]. 潘毅,耿鹏飞,郭阳照,易路行. 西南交通大学学报. 2015(05)
[7]中国大陆的活动断裂、地震灾害及其动力过程[J]. 张培震,邓起东,张竹琪,李海兵. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[8]钢筋混凝土框架屈曲约束支撑试验研究[J]. 薛彦涛,金林飞,韩雪,程小燕,佟道林. 建筑结构. 2013(01)
[9]开孔与开槽式三重钢管防屈曲耗能支撑设计方法研究[J]. 周云,陈真,邓雪松,邹征敏,杨叶斌. 土木工程学报. 2012(02)
[10]开槽式三重钢管防屈曲耗能支撑试验研究与有限元模拟[J]. 邓雪松,邹征敏,周云. 土木工程学报. 2010(12)
硕士论文
[1]框架-防屈曲支撑（方套圆型）结构的抗震性能研究[D]. 张雨.安徽建筑大学 2019
[2]基于滑移连接的Y形偏心支撑结构抗震性能研究[D]. 陈文.南昌大学 2019
[3]防屈曲支撑形式对框-筒结构抗震性能影响分析[D]. 高扬.华中科技大学 2019
[4]某教学楼单跨框架结构的屈曲约束支撑加固抗震分析[D]. 高佳琪.合肥工业大学 2019
[5]带楼板的可替换耗能连接偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 张宪栋.兰州理工大学 2019
[6]半刚接单斜杆式偏心支撑钢框架的抗震性能分析[D]. 冯颇.西南石油大学 2018
[7]带屈曲约束支撑的V型偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 贺强.西安科技大学 2017
[8]新型屈曲约束支撑的力学性能及其在框架结构中的应用[D]. 骆初阳.西安建筑科技大学 2017
[9]可替换式耗能梁段D型偏心支撑钢框架的滞回性能研究[D]. 陈帅.北京建筑大学 2016
[10]开孔十字型全钢防屈曲支撑抗震性能与设计方法研究[D]. 张浩飞.西安建筑科技大学 2016
本文编号：3547259
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通支撑受力图
设有开孔板式屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析-2-用时，仍具有较优的耗能性能，是最近几年来研究的热点之一，亦是本文的主要研究方向。1.2屈曲约束支撑的研究现状1.2.1屈曲约束支撑的基本构成在高层及多高层建筑结构中，支撑材料已经成为不可或缺的一部分，但是普通的支撑结构对于提高纯框架结构抗侧刚度的能力十分有限，且在强震作用时，支撑受到压力的作用容易出现屈曲现象，它与结构的连接部分则发生失稳破坏，直接导致整体框架结构承载能力急剧下降甚至发生大规模倒塌，如图1.1所示。图1.1普通支撑受力图为解决这个问题，我国以及国外的一些专家们经过长时间的研究后，提出一种可以防止屈曲的支撑形式，称其为屈曲约束支撑[8-10]（Buckling-RestrainedBraces，简称为BRB），也经常被叫做无粘结支撑（UnbonedBraces）、屈曲约束耗能支撑（BucklingRestrainedEnergy-dissipationBraces）、不屈曲支撑（Non-BucklingBraces）等。相比普通支撑而言，它的不同之处在于拉力或者压力荷载作用时，其内芯部位在外部单元的约束下，可以充分屈服而不屈曲，拥有稳定饱满的滞回耗能性能，足以消耗掉大部分地震能量，降低地震对主体部分的影响，如图1.2中所示。图1.2屈曲约束支撑受力图
屈曲约束支撑的构造
【参考文献】：
期刊论文
[1]K形偏心支撑钢框架的支撑节点优化设计[J]. 杨扬,钱德玲. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]偏心支撑钢框架可替换剪切连接件试验研究[J]. 殷占忠,李锦铭,董龙光,许继祥. 建筑结构学报. 2019(09)
[3]偏心支撑框架子结构实时混合仿真试验研究[J]. 李腾飞,隋龑,苏明周,张浩,高秀煜. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(11)
[4]二阶段屈服方形截面防屈曲支撑设计方法及受力性能[J]. 李亮,彭先飞,周天华,惠宽堂,刘晓倩. 中南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[5]K形、V形偏心支撑钢框架抗震性能对比研究[J]. 齐永胜,赵风华,李卫青. 结构工程师. 2015(05)
[6]两阶段耗能屈曲约束支撑体系减震效果分析[J]. 潘毅,耿鹏飞,郭阳照,易路行. 西南交通大学学报. 2015(05)
[7]中国大陆的活动断裂、地震灾害及其动力过程[J]. 张培震,邓起东,张竹琪,李海兵. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[8]钢筋混凝土框架屈曲约束支撑试验研究[J]. 薛彦涛,金林飞,韩雪,程小燕,佟道林. 建筑结构. 2013(01)
[9]开孔与开槽式三重钢管防屈曲耗能支撑设计方法研究[J]. 周云,陈真,邓雪松,邹征敏,杨叶斌. 土木工程学报. 2012(02)
[10]开槽式三重钢管防屈曲耗能支撑试验研究与有限元模拟[J]. 邓雪松,邹征敏,周云. 土木工程学报. 2010(12)
硕士论文
[1]框架-防屈曲支撑（方套圆型）结构的抗震性能研究[D]. 张雨.安徽建筑大学 2019
[2]基于滑移连接的Y形偏心支撑结构抗震性能研究[D]. 陈文.南昌大学 2019
[3]防屈曲支撑形式对框-筒结构抗震性能影响分析[D]. 高扬.华中科技大学 2019
[4]某教学楼单跨框架结构的屈曲约束支撑加固抗震分析[D]. 高佳琪.合肥工业大学 2019
[5]带楼板的可替换耗能连接偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 张宪栋.兰州理工大学 2019
[6]半刚接单斜杆式偏心支撑钢框架的抗震性能分析[D]. 冯颇.西南石油大学 2018
[7]带屈曲约束支撑的V型偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 贺强.西安科技大学 2017
[8]新型屈曲约束支撑的力学性能及其在框架结构中的应用[D]. 骆初阳.西安建筑科技大学 2017
[9]可替换式耗能梁段D型偏心支撑钢框架的滞回性能研究[D]. 陈帅.北京建筑大学 2016
[10]开孔十字型全钢防屈曲支撑抗震性能与设计方法研究[D]. 张浩飞.西安建筑科技大学 2016
本文编号：3547259
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