多层自复位支撑钢框架直接基于位移的抗震设计方法研究
发布时间：2022-12-09 23:29
支撑框架是一种常用的抗侧力结构形式,在地震作用下,该类结构由于利用自身的弹塑性变形耗散地震能量,震后通常会出现较大残余位移,导致结构震后修复费用大。为了改善普通支撑框架的抗震性能,降低震后修复费用,提高结构的功能可恢复性,一种新型结构形式—自复位支撑框架结构被广泛研究。基于性能的抗震设计已成为地震工程界的热门研究方向,其要求结构在某一设计地震水准下能够实现预定的性能目标。在众多实现结构性能化设计的方法中,直接基于位移的抗震设计法被认为是一种行之有效的方法。本文以预压碟簧自复位摩擦耗能支撑钢框架为对象,通过理论分析与研究,建立了自复位支撑钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法。主要研究内容如下:（1）基于弹性体系与弹塑性体系在相同外激励下耗能相等原则推导了等效弹性体系的等效阻尼比计算公式的通用形式,对比分析了混凝土框架、混凝土剪力墙、钢框架和普通支撑钢框架在相同延性系数下的等效阻尼比差异,结果表明结构滞回特性对等效阻尼比具有重大影响;同时考虑钢框架的双线性滞回耗能和支撑的摩擦耗能,基于等效阻尼比计算理论,提出了自复位摩擦耗能支撑钢框架结构的等效阻尼比计算公式,推导了影响该公式的支撑刚度比取...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 自复位支撑及其支撑结构抗震性能研究现状
1.2.1 自复位支撑
1.2.2 自复位支撑结构抗震性能
1.3 基于位移的抗震设计方法研究现状
1.3.1 能力谱法
1.3.2 延性系数法
1.3.3 直接基于位移的抗震设计
1.4 本文主要研究内容
2 自复位支撑钢框架结构等效阻尼比
2.1 引言
2.2 结构等效阻尼比计算模型
2.2.1 等效阻尼比计算理论
2.2.2 常见结构等效阻尼比及其差异
2.3 自复位支撑钢框架结构等效阻尼比
2.3.1 单层自复位支撑钢框架的等效阻尼比
2.3.2 等效阻尼比验证
2.3.3 多层自复位支撑钢框架等效阻尼比
2.4 本章小结
3 自复位支撑钢框架结构侧移曲线
3.1 引言
3.2 多自由度结构的等效位移和等效质量
3.3 支撑结构侧移曲线
3.3.1 侧移曲线选择
3.3.2 侧移曲线对结构设计的影响
3.4 侧移曲线对多层自复位支撑结构抗震性能的影响分析
3.4.1 结构设计信息
3.4.2 设计结果分析
3.4.3 结构抗震性能分析
3.5 本章小结
4 不同方法设计的自复位支撑钢框架抗震性能对比分析
4.1 引言
4.2 FBD法设计
4.2.1 PS-SCED支撑设计参数
4.2.2 FBD法设计流程及设计结果
4.3 DDBD法设计
4.3.1 设计步骤
4.3.2 设计结果
4.4 结构抗震性能对比分析
4.4.1 结构自振特性对比分析
4.4.2 小震下结构抗震性能分析
4.4.3 中震下结构抗震性能分析
4.4.4 大震下结构抗震性能分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]自复位剪力墙结构四水准抗震设防下基于位移抗震设计方法[J]. 周颖,顾安琪. 建筑结构学报. 2019(03)
[2]SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究[J]. 楚留声,刘静,王伸伟,赵军. 工程力学. 2018(08)
[3]自复位耗能支撑滞回性能试验研究与有限元分析[J]. 徐龙河,要世乾. 建筑结构学报. 2018(11)
[4]具有复位功能的阻尼耗能支撑滞回模型与抗震性能研究[J]. 徐龙河,王坤鹏,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(07)
[5]基于非弹性位移的土-结构相互作用的抗震设计方法[J]. 吕洋,熊峰,葛琪. 工程科学与技术. 2018(03)
[6]预应力预制混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计方法及应用[J]. 杨博雅,吕西林. 工程力学. 2018(02)
[7]自复位变阻尼耗能支撑的力学原理与性能研究[J]. 徐龙河,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(01)
[8]预压弹簧自恢复耗能支撑子结构抗震性能研究[J]. 徐龙河,代长顺,樊晓伟,逯登成. 建筑结构学报. 2017(06)
[9]预压弹簧自恢复耗能支撑恢复力模型与滞回特性研究[J]. 徐龙河,樊晓伟,逯登成,李忠献. 工程力学. 2016(10)
[10]防屈曲支撑的型式、设计理论与应用研究进展[J]. 郭彦林,童精中,周鹏. 工程力学. 2016(09)
博士论文
[1]基于损伤控制的屈曲约束支撑框架多指标评价及设计方法研究[D]. 冯玉龙.东南大学 2016
[2]高性能混凝土剪力墙直接基于位移的抗震设计方法研究[D]. 辛力.西安建筑科技大学 2009
[3]基于位移模式结构抗震设计方法研究[D]. 李琪.河海大学 2005
硕士论文
[1]自复位耗能支撑结构的地震响应分析[D]. 宋子文.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3715586
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 自复位支撑及其支撑结构抗震性能研究现状
1.2.1 自复位支撑
1.2.2 自复位支撑结构抗震性能
1.3 基于位移的抗震设计方法研究现状
1.3.1 能力谱法
1.3.2 延性系数法
1.3.3 直接基于位移的抗震设计
1.4 本文主要研究内容
2 自复位支撑钢框架结构等效阻尼比
2.1 引言
2.2 结构等效阻尼比计算模型
2.2.1 等效阻尼比计算理论
2.2.2 常见结构等效阻尼比及其差异
2.3 自复位支撑钢框架结构等效阻尼比
2.3.1 单层自复位支撑钢框架的等效阻尼比
2.3.2 等效阻尼比验证
2.3.3 多层自复位支撑钢框架等效阻尼比
2.4 本章小结
3 自复位支撑钢框架结构侧移曲线
3.1 引言
3.2 多自由度结构的等效位移和等效质量
3.3 支撑结构侧移曲线
3.3.1 侧移曲线选择
3.3.2 侧移曲线对结构设计的影响
3.4 侧移曲线对多层自复位支撑结构抗震性能的影响分析
3.4.1 结构设计信息
3.4.2 设计结果分析
3.4.3 结构抗震性能分析
3.5 本章小结
4 不同方法设计的自复位支撑钢框架抗震性能对比分析
4.1 引言
4.2 FBD法设计
4.2.1 PS-SCED支撑设计参数
4.2.2 FBD法设计流程及设计结果
4.3 DDBD法设计
4.3.1 设计步骤
4.3.2 设计结果
4.4 结构抗震性能对比分析
4.4.1 结构自振特性对比分析
4.4.2 小震下结构抗震性能分析
4.4.3 中震下结构抗震性能分析
4.4.4 大震下结构抗震性能分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]自复位剪力墙结构四水准抗震设防下基于位移抗震设计方法[J]. 周颖,顾安琪. 建筑结构学报. 2019(03)
[2]SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究[J]. 楚留声,刘静,王伸伟,赵军. 工程力学. 2018(08)
[3]自复位耗能支撑滞回性能试验研究与有限元分析[J]. 徐龙河,要世乾. 建筑结构学报. 2018(11)
[4]具有复位功能的阻尼耗能支撑滞回模型与抗震性能研究[J]. 徐龙河,王坤鹏,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(07)
[5]基于非弹性位移的土-结构相互作用的抗震设计方法[J]. 吕洋,熊峰,葛琪. 工程科学与技术. 2018(03)
[6]预应力预制混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计方法及应用[J]. 杨博雅,吕西林. 工程力学. 2018(02)
[7]自复位变阻尼耗能支撑的力学原理与性能研究[J]. 徐龙河,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(01)
[8]预压弹簧自恢复耗能支撑子结构抗震性能研究[J]. 徐龙河,代长顺,樊晓伟,逯登成. 建筑结构学报. 2017(06)
[9]预压弹簧自恢复耗能支撑恢复力模型与滞回特性研究[J]. 徐龙河,樊晓伟,逯登成,李忠献. 工程力学. 2016(10)
[10]防屈曲支撑的型式、设计理论与应用研究进展[J]. 郭彦林,童精中,周鹏. 工程力学. 2016(09)
博士论文
[1]基于损伤控制的屈曲约束支撑框架多指标评价及设计方法研究[D]. 冯玉龙.东南大学 2016
[2]高性能混凝土剪力墙直接基于位移的抗震设计方法研究[D]. 辛力.西安建筑科技大学 2009
[3]基于位移模式结构抗震设计方法研究[D]. 李琪.河海大学 2005
硕士论文
[1]自复位耗能支撑结构的地震响应分析[D]. 宋子文.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3715586
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