文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
约束屈曲支撑性能分析及在钢框架中的应用研究
姓名:苏成江
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20070601
摘要在年的地震和年的甼地震中,中心支撑框架体系的房屋出现了大量的破坏,研究表明,产生这种破坏的原因是由于支撑过早屈曲使得承载力下降引起的。为了改善支撑的屈曲性能,使得在地震作用时,支撑不发生侧向屈曲,相对于传统中心支撑框架提出了一种新的可以避免支撑屈曲的体系,称为约束屈曲支撑框架体系。这种体系在美国和日本已经大量被采用,而且表现出了良好的抗震性能。本文首先应用灾С拍诤宋!耙弧弊志匦谓孛嬖际С旁诰擦ν复荷载作用下的受力性能进行模拟,通过计算得到支撑滞回曲线及其内部应力分布状况,追踪到了支撑内核高阶模态屈曲的过程,结果表明这种约束屈曲支撑具有良好的耗能特性。支撑内核与约束机构之间的缝隙和摩擦力是约束屈曲支撑的两个关键参数,通过对个不同缝隙和霾煌Σ料凳脑际С诺募扑得出缝隙和摩擦力对约束屈曲支撑内力的影响,说明应确定合理的缝隙尽量减小摩擦力。其次对另一种质量较轻的双套管式约束屈曲支撑进行了有限元分析。结果表明这种支撑同样具有良好的滞回性能;结合各种非线性因素,考察了约束刚度比、初始缺陷对支撑极限承载力的影响,考察了约束刚度比对滞回性能的影响,提出保证支撑能正常工作而且经济的刚度比。最后将约束屈曲支撑应用于框架结构中,对普通支撑框架和约束屈曲支撑框架的滞回性能进行了对比,分析了二者的差异。采用弹塑性时程分析方法对约束屈曲支撑框架的抗震性能作了进一步的研究,通过对一个算例的分析验证了相对于普通中心支撑框架约束屈曲支撑框架具有更好的抗震性能。最后,通过改变约束屈曲支撑的布置方式,研究了约束届曲支撑不同的布置方式对结构抗震性能的关键词:约束屈曲支撑;静力往复荷载;滞回性能,抗震性能影响。硕宦畚
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锡励兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存年解密后适用本授权书。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C芙朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:
第滦髀心引言消能减震体系的机理随着科学技术和经济条件的发展,钢结构在现代建筑结构中的地位越来越重。在钢结构建筑中,框架结构体系不设置竖向支撑,可采用较大的柱距,并能提供较大的使用空间。但是,纯框架结构刚度较差,在地震区建立纯钢框架建筑,往往为了满足刚度要求而用超过承载要求的梁、柱截面,造价偏高,作为单一的抗侧力体系,钢框架一旦破坏,其后果将非常严重。支撑钢框架体系是一种理想的抗侧力体系,它是在钢框架体系的基础上演变而来,即在框架体系中的某一跨或某几跨间,沿框架竖向设置由框架梁、柱和支撑斜杆共同构成的支撑桁架,与钢框架一起共同承担侧向荷载。在水平力的作用下,支撑杆件只承受拉压轴向力,通过楼板的变形协调与刚接框架共同工作,形成双重抗侧力结构体系并提供了两道抗震防线“H而在大震作用下,结构常处于弹塑性状态,承担大部分水平地震力的支撑在反复荷载作用下将明显表现出拉压性能不一致,受拉时屈服,受压时屈曲,结构出现薄弱层,抗震能力下降,消能减震效果不理想,为解决普通支撑受压屈曲的问题,相关学者经过多年研究提出了一种受压时不会发生屈曲的支撑称为约束屈曲支撑,简称,这种支撑受压受拉均能达到屈服,此外钢材屈服后能够吸收大量的能量,这使得约束屈曲支撑在弹性阶段是高强度的斜撑构件,屈服后又是一种良好的迟滞型阻尼器,能够吸收大量地震能量【。结构消能减震体系,是把结构物的某些非承重构件缰С校袅θデ剑件等杓瞥上芄辜蛟诮峁沟哪巢课层问空间,结点,联接缝等吧枳尼器壳爸饕S校航鹗糇枘崞鳌⒛Σ磷枘崞鳌⒌苄院哪芷鳌⒄车宰枘崞鳌记忆合金耗能器、粘性流体阻尼器和压电陶瓷阻尼器等T诜缁蛐≌鹱饔孟拢些消能构件或消能装置具有足够的初始剐度,处于弹性状态,结构仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现中、大地震时,消能构件或装置率先进入消能状态,其消耗的能量可占输入结构的地震能量的%从而保护主体结构及构件在强烈地震中免遭破坏。结构控制的减震原理可用