防屈曲支撑高层钢结构住宅抗震性能研究
本文关键词:防屈曲支撑高层钢结构住宅抗震性能研究
更多相关文章: 防屈曲支撑 滞回曲线 多遇地震 罕遇地震 抗震性能
【摘要】:大量的实验和理论的研究均说明,防屈曲支撑性能稳定,具有良好的耗能减震效果。本文采用从构件到整体的研究思路,首先对单根防屈曲支撑和防屈曲支撑子系统进行有限元分析,然后研究其在整体结构中的力学性能,并与普通支撑结构进行对比。本文首先从单根防屈曲支撑出发,用ANSYS Workbench进行参数化建模,在静力往复荷载下得到了其滞回曲线并与普通支撑进行对比。研究了内芯与套筒的间隙对防屈曲支撑子系统力学性能的影响,证明了间隙存在的重要性,给出了间隙的取值方法,并将同等截面的普通支撑框架结构进行对比。在截面面积相同的条件下,对比了一字内芯防屈曲支撑子系统和十字内芯防屈曲支撑子系统的滞回性能和受力特征。然后将防屈曲支撑置于整体结构中,通过Midas/gen软件,建立了防屈曲支撑高层钢结构住宅模型,得到其在竖向荷载和水平风荷载下的受力特点。通过振型分解反应谱分析和弹性时程分析,得到防屈曲支撑整体结构在多遇地震下的顶层位移、加速度、基底剪力、滞回曲线等各种响应,评价了整体结构在多遇地震作用下的抗震性能并与普通支撑高层钢结构住宅进行对比。接着进行整体结构的Pushover分析,得到防屈曲支撑高层钢结构住宅的能力曲线,查看性能点处结构信息与规范限值进行比较。得到塑性铰的出现位置和顺序,证明结构有抵抗罕遇地震的能力。最后对防屈曲支撑高层钢结构住宅进行动力弹塑性时程分析,得到整体结构的顶层位移、加速度、层间位移、底部剪力以及防屈曲支撑的滞回曲线,并与普通支撑高层钢结构住宅进行对比,证明防屈曲支撑优越的减震耗能能力。
【关键词】:防屈曲支撑 滞回曲线 多遇地震 罕遇地震 抗震性能
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU973.13;TU973.31
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 绪论9-17
- 1.1 课题研究的目的和意义9-10
- 1.2 国内外相关方向的研究现状10-15
- 1.3 本文研究的主要内容15-17
- 第2章 防屈曲支撑的精细化分析17-37
- 2.1 引言17
- 2.2 防屈曲支撑有限元模型的建立17-19
- 2.2.1 几何模型的建立17
- 2.2.2 定义单元类型17-18
- 2.2.3 材料的本构关系18-19
- 2.3 单根防屈曲支撑的力学性能19-22
- 2.3.1 模型尺寸及初始缺陷19
- 2.3.2 边界条件及分析结果19-22
- 2.4 防屈曲支撑子系统的力学性能22-32
- 2.4.1 参数化建模及网格划分22-23
- 2.4.2 间隙对防屈曲支撑子系统的影响23-31
- 2.4.3 防屈曲支撑子系统和普通支撑子系统的对比31-32
- 2.5 十字内芯与一字内芯防屈曲支撑子系统的对比32-35
- 2.6 本章小结35-37
- 第3章 多遇地震作用下结构的响应分析37-59
- 3.1 引言37
- 3.2 防屈曲支撑住宅结构模型的静力分析37-47
- 3.2.1 工程概况37-38
- 3.2.2 Midas/gen中防屈曲支撑的设置38-41
- 3.2.3 竖向荷载作用下的静力特点41-44
- 3.2.4 水平风荷载作用下的受力特点44-47
- 3.3 结构模型的多遇地震分析47-58
- 3.3.1 模态分析47-49
- 3.3.2 阵型分解反应谱分析49-51
- 3.3.3 动力弹性时程分析51-58
- 3.4 本章小结58-59
- 第4章 罕遇地震作用下结构的响应分析59-70
- 4.1 引言59
- 4.2 罕遇地震作用下的Pushover静力弹塑性分析59-65
- 4.2.1 静力弹塑性Pushover分析方法原理59-61
- 4.2.2 沿结构Y向的Pushover分析61-63
- 4.2.3 沿结构X方向的Pushover分析63-65
- 4.3 罕遇地震作用下的结构动力弹塑性分析65-69
- 4.3.1 动力弹塑性分析方法65-66
- 4.3.2 罕遇地震作用下结构响应分析66-69
- 4.4 本章小结69-70
- 结论70-72
- 附录72-73
- 参考文献73-78
- 致谢78
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李洁 ,黄明鑫 ,高良;新疆首幢高层钢结构住宅[J];建设科技;2004年Z2期
2 杨维生;多层及高层钢结构制作工艺[J];钢结构;2004年06期
3 苏益声;;关于钢结构课程教学的几点思考[J];广西大学学报(自然科学版);2006年S1期
4 牛莉;;我国高层钢结构的发展[J];山西建筑;2009年25期
5 蔡文安;;浅谈钢结构在建筑工程中的使用[J];现代装饰(理论);2011年03期
6 陈琢如;;我国高层钢结构房屋及用钢概况[J];钢结构;1986年02期
7 赵西安;;高层钢结构设计的一些问题(上)[J];工程力学;1988年01期
8 崔鸿超;中日高层钢结构研讨会在渝举行[J];钢结构;1995年01期
9 马金生;钢结构在住宅建设中应用的优势[J];中国建设信息;2002年12期
10 舒涛;中高层钢结构住宅新型截面柱的设计做法[J];建筑;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴国欣;李继华;夏正中;;高层钢结构可靠性研究和评价(三)——用概率极限状态设计式[A];工程结构可靠性——中国土木工程学会桥梁及结构工程学会结构可靠度委员会全国第三届学术交流会议论文集[C];1992年
2 何琦;刘锡良;;联体高层钢结构主动控制减震分析[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
3 徐健;周观根;吴薇;汪国军;;杭州萧山国税局办公大楼高层钢结构的深化设计[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
4 杨娜;;研究生钢结构系列课程建设的探索与实践[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2008年
5 李剑;;钢结构的简单设计步骤[A];河南省土木建筑学会2008年学术交流会论文集[C];2008年
6 康澜;张其林;;高层钢结构施工过程力学问题及分析[A];第二届全国钢结构施工技术交流会论文集[C];2008年
7 戴国欣;李继华;夏正中;;高层钢结构可靠性研究和评价(一)[A];工程结构可靠性——中国土木工程学会桥梁及结构工程学会结构可靠度委员会全国第二届学术交流会议论文集[C];1989年
8 杨维生;;多层及高层钢结构制作工艺[A];中国钢结构协会成立二十周年庆典暨2004钢结构学术年会论文集[C];2004年
9 贾宝荣;罗永峰;;高层钢结构施工模拟分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 王立军;卢理杰;谭晋鹏;余海群;;长春国际金融中心高层钢结构设计[A];第六届海峡两岸及香港钢及组合结构技术研讨会—2010论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈黎;聚焦滇首幢钢结构高层住宅[N];云南经济日报;2005年
2 记者 吴海清 廖嘉琳;诸侯纵论钢结构产业[N];中华建筑报;2002年
3 王超;浅谈高层钢结构设计与深化设计[N];现代物流报;2013年
4 晓涵;民用建筑将成钢结构主攻方向[N];中国建设报;2010年
5 郑建果;——钢结构关键技术获国家科技进步奖二等奖[N];中国冶金报;2010年
6 本报记者 韩睿华;恒久品质:企业发展的原动力[N];中国建设报;2010年
7 张成德;莱钢着力拓展“绿色”房地产[N];中国冶金报;2003年
8 浙江精工建设产业集团董事长 方朝阳;创新做专 借力强企[N];建筑时报;2005年
9 记者 李成贵 通讯员 熊阳生;投资八亿元钢构项目落户团风[N];黄冈日报;2007年
10 贾伟朋 范鹏涛;安徽国贸中心超高层钢结构圆管柱施工解析[N];建筑时报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 武延民;钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计方法研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈康;小截面柱高层钢结构住宅性能分析[D];合肥工业大学;2015年
2 于卓然;防屈曲支撑高层钢结构住宅抗震性能研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
3 杨超;大型支撑—高层钢结构抗震性能分析[D];大连理工大学;2011年
4 宋俊瑞;高层钢结构住宅结构体系及抗震性能研究[D];合肥工业大学;2012年
5 黄荣坤;高层钢结构住宅结构体系的应用研究[D];河北工程大学;2014年
6 郑宝磊;山西首幢高层钢结构公寓设计与整体计算分析[D];太原理工大学;2011年
7 乐慈;竖向不规则高层钢结构的设计计算分析[D];天津大学;2005年
8 李鹤;高层钢结构流体—结构耦合作用风致响应的数值模拟研究[D];山东大学;2007年
9 彭翼;高层钢结构应用形状记忆合金的振动控制研究[D];天津大学;2004年
10 温东辉;山西首幢高层钢结构住宅的复杂结构分析及优化[D];太原理工大学;2007年
,本文编号:833998
本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/833998.html