连柱钢框架结构滞回性能试验研究及有限元分析
发布时间：2022-02-10 17:10
连柱钢框架结构是由连柱系统与抗弯框架共同构成的可恢复功能结构,在地震作用时,可以将塑性破坏集中在连柱系统中的耗能连梁上,形成集中损伤,以达到震后仅通过更换耗能连梁就可快速恢复建筑使用功能的目的。本文分别进行了连柱钢框架结构的试验研究与有限元分析,主要研究了该结构的抗震性能与破坏模式,并分析了设置腹板开孔耗能连梁的连柱钢框架结构的滞回性能。主要的工作内容如下:（1）制作加工了1/3缩尺的连柱钢框架结构试件,在试验中替换了2次耗能连梁,前2次试验中试件无层间耗能连梁,第3次试验中增加设置了层间耗能连梁,一共完成了3次滞回性能试验。研究了替换连梁前后结构的滞回性能,以及设置层间耗能连梁对结构性能的影响。试验结果表明:连柱钢框架结构抗震性能较好;结构的抗侧刚度在耗能连梁替换前后退化不明显;结构的塑性变形主要集中在耗能连梁上,达到了结构震后可快速恢复使用的目的;设置层间耗能连梁可以增加结构的承载力、刚度、耗能能力等各方面性能。（2）采用ABAQUS有限元软件建立了连柱钢框架试件的模型,通过对比有限元与试验,验证建模方法的合理性。采用上述有限元分析方法分别模拟了设置带加劲肋耗能连梁连柱框架结构与设...
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 连柱钢框架结构体系的研究现状
1.3 耗能连梁的研究进展
1.4 本文的研究意义
1.5 本文主要研究内容
第二章 连柱钢框架结构试验研究
2.1 试验目的
2.2 试验概况
2.2.1 试件设计
2.2.2 试验装置
2.2.3 测点布置
2.2.4 加载制度
2.2.5 材性试验
2.3 试验现象
2.3.1 LC-1试件
2.3.2 LC-2试件
2.3.3 LC-3试件
2.4 试验结果分析
2.4.1 LC-1试件
2.4.2 LC-2试件
2.4.3 LC-3试件
2.5 本章小结
第三章 连柱钢框架结构非线性有限元分析
3.1 引言
3.2 有限元理论
3.2.1 非线性问题
3.2.2 钢材本构关系
3.3 有限元模型建立
3.4 分析结果
3.4.1 对比试件受力性能
3.4.2 滞回曲线对比
3.4.3 骨架曲线对比
3.5 连柱钢框架结构抗震性能研究
3.5.1 试件设计
3.5.2 有限元单元划分及加载制度
3.5.3 有限元结果分析
3.6 本章小结
第四章 长圆孔腹板连梁连柱钢框架结构抗震性能研究
4.1 模拟试件设计
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 有限元单元划分
4.2.2 加载制度
4.3 有限元结果分析
4.3.1 BASE试件分析
4.3.2 长圆孔腹板厚度t_w的影响
4.3.3 长圆孔腹板孔间柱长宽比β的影响
4.3.4 长圆孔腹板耗能连梁长度L的影响
4.3.5 主结构钢材强度等级的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]长圆孔腹板耗能梁段滞回性能研究[J]. 吴清怡,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2018(03)
[2]长圆孔腹板耗能梁段抗侧刚度及极限承载力计算分析[J]. 吴清怡,赵宝成,沈晓明. 钢结构. 2018(05)
[3]连柱钢框架体系子结构的抗震性能有限元分析[J]. 芮俊雄,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2017(04)
[4]从16届世界地震工程大会看可恢复功能抗震结构研究趋势[J]. 吕西林,全柳萌,蒋欢军. 地震工程与工程振动. 2017(03)
[5]柱脚可抬起的连柱钢支撑结构抗震性能研究[J]. 刘尚,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2017(03)
[6]连柱钢框架结构抗震性能研究[J]. 郑轶,赵宝成. 钢结构. 2017(06)
[7]可替换独立耗能梁段抗震性能分析[J]. 殷占忠,任亚歌,陈伟,梁亚雄. 工程力学. 2016(S1)
[8]配置耗能梁的复合高强钢框架抗震性能试验研究[J]. 陈以一,柯珂,贺修樟,刘志瑞. 建筑结构学报. 2015(11)
[9]可更换钢连梁抗震性能试验研究[J]. 纪晓东,王彦栋,马琦峰,钱稼茹. 建筑结构学报. 2015(10)
[10]连柱框架结构基于性能的塑性设计与评估（英文）[J]. YANG T Y,TUNG D P,李元杰. 建筑钢结构进展. 2015(01)
本文编号：3619212
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 连柱钢框架结构体系的研究现状
1.3 耗能连梁的研究进展
1.4 本文的研究意义
1.5 本文主要研究内容
第二章 连柱钢框架结构试验研究
2.1 试验目的
2.2 试验概况
2.2.1 试件设计
2.2.2 试验装置
2.2.3 测点布置
2.2.4 加载制度
2.2.5 材性试验
2.3 试验现象
2.3.1 LC-1试件
2.3.2 LC-2试件
2.3.3 LC-3试件
2.4 试验结果分析
2.4.1 LC-1试件
2.4.2 LC-2试件
2.4.3 LC-3试件
2.5 本章小结
第三章 连柱钢框架结构非线性有限元分析
3.1 引言
3.2 有限元理论
3.2.1 非线性问题
3.2.2 钢材本构关系
3.3 有限元模型建立
3.4 分析结果
3.4.1 对比试件受力性能
3.4.2 滞回曲线对比
3.4.3 骨架曲线对比
3.5 连柱钢框架结构抗震性能研究
3.5.1 试件设计
3.5.2 有限元单元划分及加载制度
3.5.3 有限元结果分析
3.6 本章小结
第四章 长圆孔腹板连梁连柱钢框架结构抗震性能研究
4.1 模拟试件设计
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 有限元单元划分
4.2.2 加载制度
4.3 有限元结果分析
4.3.1 BASE试件分析
4.3.2 长圆孔腹板厚度t_w的影响
4.3.3 长圆孔腹板孔间柱长宽比β的影响
4.3.4 长圆孔腹板耗能连梁长度L的影响
4.3.5 主结构钢材强度等级的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]长圆孔腹板耗能梁段滞回性能研究[J]. 吴清怡,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2018(03)
[2]长圆孔腹板耗能梁段抗侧刚度及极限承载力计算分析[J]. 吴清怡,赵宝成,沈晓明. 钢结构. 2018(05)
[3]连柱钢框架体系子结构的抗震性能有限元分析[J]. 芮俊雄,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2017(04)
[4]从16届世界地震工程大会看可恢复功能抗震结构研究趋势[J]. 吕西林,全柳萌,蒋欢军. 地震工程与工程振动. 2017(03)
[5]柱脚可抬起的连柱钢支撑结构抗震性能研究[J]. 刘尚,赵宝成. 工程抗震与加固改造. 2017(03)
[6]连柱钢框架结构抗震性能研究[J]. 郑轶,赵宝成. 钢结构. 2017(06)
[7]可替换独立耗能梁段抗震性能分析[J]. 殷占忠,任亚歌,陈伟,梁亚雄. 工程力学. 2016(S1)
[8]配置耗能梁的复合高强钢框架抗震性能试验研究[J]. 陈以一,柯珂,贺修樟,刘志瑞. 建筑结构学报. 2015(11)
[9]可更换钢连梁抗震性能试验研究[J]. 纪晓东,王彦栋,马琦峰,钱稼茹. 建筑结构学报. 2015(10)
[10]连柱框架结构基于性能的塑性设计与评估（英文）[J]. YANG T Y,TUNG D P,李元杰. 建筑钢结构进展. 2015(01)
本文编号：3619212
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