两种弧形钢棒耗能器的性能分析对比及应用研究

发布时间：2020-05-09 14:34

【摘要】：随着经济和科技的提升人们对于空间要求提高,近十几年来,大跨空间结构得以飞速发展。空间结构可以分为很多种类,其中网壳结构兼有杆系结构和薄壳结构特点,具有跨越能力好、自重轻、施工方便、造型丰富美观等优点,在大型公共空间建筑中取得了广泛的应用。且随着材料技术和施工技术的发展,网壳结构的发展趋势是跨度越来越大,厚度越来越薄,造型越来越复杂。在满足这些发展趋势的情况下,如何保证其稳定性和抗震性能日益重要。耗能器的应用无疑是解决这一问题的重要途径,在众多耗能器中,金属耗能器因金属屈服后的变形性能良好而有较大的研究价值。本文针对两种适用于网壳结构的新型耗能器的性能进行试验研究。利用ANSYS有限元软件对其耗能特性进行了分析,并研究了其对网壳结构稳定性及抗震性能的影响。本文的主要研究内容有:1.针对两种适用于网壳结构的新型耗能器制作了两组试件并进行低周往复荷载性能试验。2.在有限元软件中建立试验中试件的有限元模型,在与试验相同加载制度下,对耗能器性能进行分析,将计算结果与试验数据进行比较,在此基础上分析了弧形钢棒直径、弧度对耗能器骨架等曲线及滞回曲线各参数的影响,并拟合相关公式。3.建立弗普尔型单层柱面网壳,分析了两种耗能器对该网壳模态及稳定特性的影响。4.对单层柱面网壳进行地震作用下时程分析,研究耗能器对该网壳地震响应的影响。
【图文】：

主体倒塌破坏。耗能器的材料和构造参数是决定耗能特面将详细介绍着两款耗能器的工作原理及试验概况。能器的主要构造及工作原理的观点来看，假设地震输入的能量是一定的，通过耗能相当于减小了结构自身消耗的能量，也就减小了结构的点可以用数学公式[29]来表达：耗能减震结构：M E K C H DE ′ = E ′ + E ′ + E ′ + E ′ + E′普通减震结构：M E K C HE = E + E + E + E和 为地震输入的总能量； 和 为结构体系的弹性体系的动能； 和 为结构体系的粘滞阻尼耗能； 组所提出的两种弧形钢棒耗能器是利用金属材料屈曲后研制的，这两种耗能器的构造图见图 2.1。弧形钢棒耗能于建筑结构进入塑性，从而利用自身变形来吸收地震输M′MEEE′EEHE′HE

图 2.2 初始弯曲的定义100%Lθ = × 表 2.1 耗能器的主要构造参数A3为单层弧形钢棒耗能器试件，，B1、B2、B3为双层上下端的钢板四角各有一个螺栓孔以便将试件固定号弧形钢棒直径/mm弧形钢棒初始弯曲/%作动盘厚度/mm、A314 20 10 B314 20 10
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.12;TU399

【参考文献】

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本文编号：2656287