摩擦阻尼器框架摇摆墙抗震性能研究
发布时间：2022-02-09 05:16
现有框架结构在地震荷载作用下,易出现部分楼层柱端首先发生破坏进而引起结构倒塌的薄弱层破坏。这种破坏形式与设计预期的先梁端后柱端依次破坏的破坏形式不一致。为改善框架结构破坏形式,可将原有框架结构与刚度较大的墙体连接,形成摇摆墙体系。地震作用下,摇摆墙墙板绕底端转动中心转动并迫使框架结构层间位移更加均匀,形成整体屈服机制提高结构抗震性能。本研究对现有的摇摆墙体系存在的不足进行改进,提出一种适用于装配式外挂墙板,并在墙板板缝间设有摩擦阻尼器的框架摇摆墙体系。本文通过拟静力试验与数值模拟分析了该体系的抗震性能,主要研究内容如下:（1）研究了外挂墙板与框架的连接方式及墙板构造,并在墙板板缝间设置摩擦阻尼器,研究不同摩擦材料与螺栓预紧力对摩擦阻尼器性能的影响。对单层摩擦阻尼器框架摇摆墙进行拟静力试验,研究该体系摇摆墙墙板转动能力及摩擦阻尼器的滞回耗能性能。试验结果表明该体系整体具有滞回性能稳定、耗能能力强、震后修复方便等优点。（2）针对单层摩擦阻尼器框架摇摆墙体系的拟静力试验结果,使用OpenSees中材料并联本构对该体系进行各项力学性能模拟。模拟过程中使用梯度下降的方法加快参数的确定,得到与试验...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１地震中结构薄弱层破坏??
山东大学硕士学位论文??如图１－２所示。除此之外，对于震后可更换体系来讲，震后可更换仅是构件的震??后更换。地震过程中构件的损坏容易造成层间刚度突变，进而引发薄弱层破坏造??成结构主要竖向受力构件发生损坏甚至整体倒塌，这种破坏无法做到震后可更换。??综上，改善框架结构的破坏机制，防止出现薄弱层破坏是提高框架结构抗震性能??議＿??（ａ）楼板作用?（ｂ）节点区钢筋密集难以施工??图１－２造成“强柱弱梁”机制失效的原因??为改善框架结构破坏机制，有学者提出在框架结构中附加一底端铰接且刚度??较大的墙体或桁架，形成变形受控的摇摆体系来均匀结构变形，如图１－３所示，??这种体系称为摇摆墙体系。摇摆墙体系有助于将损伤控制在梁端，使各层层间位??移更加均匀，构件充分耗能，防止结构出现薄弱层破坏，从而提升结构抗震性能。??位于日本髙烈度区的法隆五重塔历经多次地震依然保存完好，就是很好的例证，??如图１－４所示。法隆五重塔的塔身中设置有一根贯通的心柱作为摇摆核心，通过??心柱均匀塔体各层在地震作用下的变形，减轻结构损伤。??２??
山东大学硕士学位论文??「Ｆ鉍????ｆ；??—°ｊ?４Ｕ轮＂九柁??［广风《??——?????ｎ?？???—?■驗，??■ｍ?丄?ｌ＿＾＿ｌ?＊Ｈ｜?１，」里??？丨下石—＜±５＂??图１－３框架摇摆墙体系示意图?图１４法隆五重塔心柱??１．２国内外研究现状??摇摆墙体系（Ｒｏｃｋｉｎｇ?Ｗａｌｌ?Ｓｙｓｔｅｍ）是一种有助于实现损伤控制的结构形式，??不同于一般的剪力墙结构的墙体固接于基础之上，摇摆墙体系放松了摇摆核心底??部的弯矩约束，通过具有较大刚度的墙体或桁架与框架结构连接来强迫框架结构??与墙体一致变形，改善框架结构的破坏形式，如图１－５所示。摇摆墙体系能改善??框架结构层间位移分布情况，将损伤均匀控制于梁端，减少框架结构柱端的破坏，??充分发挥各构件的性能从而提高建筑抗震性能［２］。??人人人人?Ａ?Ａ?Ａ?ｔｋ?Ｗ??’／／＂／／／／＂／／／／＂／／／／／／?Ｔ７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７．??（ａ）框架薄弱层破坏机制?（ｂ）摇摆墙结构破坏机制??图１－５两种结构破坏机制对比??自损伤控制理论提出后，国内外已开展较多有关于摇摆墙体系研究。??ＭｉｄｏｒｉｋａｗａＷ等人通过放松柱脚约束使钢框架在地震作用下实现柱脚抬升，结构??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]摇摆填充墙-框架结构抗震性能研究[J]. 吴守君,潘鹏. 建筑结构学报. 2015(10)
[2]框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究[J]. 张富文,李向民,许清风,贡春成,陈溪,刘琼. 建筑结构学报. 2015(08)
[3]可恢复功能剪力墙结构研究进展[J]. 蒋欢军,刘其舟. 振动与冲击. 2015(07)
[4]可恢复功能抗震结构新体系研究进展[J]. 吕西林,周颖,陈聪. 地震工程与工程振动. 2014(04)
[5]无粘结后张拉预制剪力墙抗震性能模拟分析[J]. 吴浩,吕西林. 振动与冲击. 2013(19)
[6]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲. 建筑结构学报. 2012(12)
[7]基于推覆分析混凝土框架摇摆墙结构抗震性能研究[J]. 曹海韵,潘鹏,叶列平. 振动与冲击. 2011(11)
[8]铝板摩擦材剪切型摩擦阻尼器的研究[J]. 张蓬勃,赵世春,孙玉平,潘毅. 四川大学学报(工程科学版). 2011(05)
[9]摇摆结构及自复位结构研究综述[J]. 周颖,吕西林. 建筑结构学报. 2011(09)
[10]摇摆墙在框架结构抗震加固中的应用[J]. 曲哲,和田章,叶列平. 建筑结构学报. 2011(09)
博士论文
[1]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
硕士论文
[1]框架摇摆墙结构抗震性能研究[D]. 曹海韵.清华大学 2012
本文编号：3616435
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１地震中结构薄弱层破坏??
山东大学硕士学位论文??如图１－２所示。除此之外，对于震后可更换体系来讲，震后可更换仅是构件的震??后更换。地震过程中构件的损坏容易造成层间刚度突变，进而引发薄弱层破坏造??成结构主要竖向受力构件发生损坏甚至整体倒塌，这种破坏无法做到震后可更换。??综上，改善框架结构的破坏机制，防止出现薄弱层破坏是提高框架结构抗震性能??議＿??（ａ）楼板作用?（ｂ）节点区钢筋密集难以施工??图１－２造成“强柱弱梁”机制失效的原因??为改善框架结构破坏机制，有学者提出在框架结构中附加一底端铰接且刚度??较大的墙体或桁架，形成变形受控的摇摆体系来均匀结构变形，如图１－３所示，??这种体系称为摇摆墙体系。摇摆墙体系有助于将损伤控制在梁端，使各层层间位??移更加均匀，构件充分耗能，防止结构出现薄弱层破坏，从而提升结构抗震性能。??位于日本髙烈度区的法隆五重塔历经多次地震依然保存完好，就是很好的例证，??如图１－４所示。法隆五重塔的塔身中设置有一根贯通的心柱作为摇摆核心，通过??心柱均匀塔体各层在地震作用下的变形，减轻结构损伤。??２??
山东大学硕士学位论文??「Ｆ鉍????ｆ；??—°ｊ?４Ｕ轮＂九柁??［广风《??——?????ｎ?？???—?■驗，??■ｍ?丄?ｌ＿＾＿ｌ?＊Ｈ｜?１，」里??？丨下石—＜±５＂??图１－３框架摇摆墙体系示意图?图１４法隆五重塔心柱??１．２国内外研究现状??摇摆墙体系（Ｒｏｃｋｉｎｇ?Ｗａｌｌ?Ｓｙｓｔｅｍ）是一种有助于实现损伤控制的结构形式，??不同于一般的剪力墙结构的墙体固接于基础之上，摇摆墙体系放松了摇摆核心底??部的弯矩约束，通过具有较大刚度的墙体或桁架与框架结构连接来强迫框架结构??与墙体一致变形，改善框架结构的破坏形式，如图１－５所示。摇摆墙体系能改善??框架结构层间位移分布情况，将损伤均匀控制于梁端，减少框架结构柱端的破坏，??充分发挥各构件的性能从而提高建筑抗震性能［２］。??人人人人?Ａ?Ａ?Ａ?ｔｋ?Ｗ??’／／＂／／／／＂／／／／＂／／／／／／?Ｔ７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７．??（ａ）框架薄弱层破坏机制?（ｂ）摇摆墙结构破坏机制??图１－５两种结构破坏机制对比??自损伤控制理论提出后，国内外已开展较多有关于摇摆墙体系研究。??ＭｉｄｏｒｉｋａｗａＷ等人通过放松柱脚约束使钢框架在地震作用下实现柱脚抬升，结构??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]摇摆填充墙-框架结构抗震性能研究[J]. 吴守君,潘鹏. 建筑结构学报. 2015(10)
[2]框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究[J]. 张富文,李向民,许清风,贡春成,陈溪,刘琼. 建筑结构学报. 2015(08)
[3]可恢复功能剪力墙结构研究进展[J]. 蒋欢军,刘其舟. 振动与冲击. 2015(07)
[4]可恢复功能抗震结构新体系研究进展[J]. 吕西林,周颖,陈聪. 地震工程与工程振动. 2014(04)
[5]无粘结后张拉预制剪力墙抗震性能模拟分析[J]. 吴浩,吕西林. 振动与冲击. 2013(19)
[6]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲. 建筑结构学报. 2012(12)
[7]基于推覆分析混凝土框架摇摆墙结构抗震性能研究[J]. 曹海韵,潘鹏,叶列平. 振动与冲击. 2011(11)
[8]铝板摩擦材剪切型摩擦阻尼器的研究[J]. 张蓬勃,赵世春,孙玉平,潘毅. 四川大学学报(工程科学版). 2011(05)
[9]摇摆结构及自复位结构研究综述[J]. 周颖,吕西林. 建筑结构学报. 2011(09)
[10]摇摆墙在框架结构抗震加固中的应用[J]. 曲哲,和田章,叶列平. 建筑结构学报. 2011(09)
博士论文
[1]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
硕士论文
[1]框架摇摆墙结构抗震性能研究[D]. 曹海韵.清华大学 2012
本文编号：3616435
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