發(fā)布時間：2020-07-18 15:48

【摘要】：RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系,搖擺鋼支撐具有較大的平面內(nèi)剛度并且其底部采用了具有一定轉(zhuǎn)動能力的特殊構(gòu)造,使其能夠有效控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的側(cè)向變形模式。該體系還能與耗能減震裝置相結(jié)合,進而提升結(jié)構(gòu)整體的抗震能力,同時還能以施加預應力的方式使結(jié)構(gòu)整體具備自復位能力。目前,一些學者對自復位搖擺結(jié)構(gòu)體系開展了系統(tǒng)的試驗及理論研究,取得了一系列研究成果。但關(guān)于搖擺鋼支撐加固既有RC框架的研究尚未涉及。本文以基于既有RC框架設(shè)計的RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)為研究對象,圍繞RC框架-搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能,從搖擺鋼支撐自身抗震性能的試驗分析和數(shù)值分析、RC框架-搖擺鋼支撐整體結(jié)構(gòu)抗震性能分析、搖擺鋼支撐加固既有RC框架設(shè)計方法三個方面對本課題進行了研究。本文所完成的主要工作和取得的主要成果包括:(1)對搖擺鋼支撐的抗震性能進行了數(shù)值分析和試驗研究:摩擦阻尼器的預緊力、摩擦系數(shù)、最大行程等性能決定了新型搖擺鋼支撐的剛度和耗能能力。預應力筋不僅可以減小結(jié)構(gòu)殘余側(cè)移,提供自復位能力,還可以提高鋼支撐的承載力。(2)對RC框架-搖擺鋼支撐的抗震性能進行了數(shù)值分析:在RC框架上附加具有足夠的剛度和強度的搖擺鋼支撐,可有效控制結(jié)構(gòu)的變形模式和損傷模式,且隨著搖擺鋼支撐剛度的增大,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變形模式的控制效果越明顯。在搖擺鋼支撐底部設(shè)置摩擦阻尼器可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗震能力和耗能能力,減小結(jié)構(gòu)的地震響應;同時還可以通過施加預應力的方式使結(jié)構(gòu)具備自復位能力。(3)對RC框架-搖擺鋼支撐的簡化方法進行了研究:利用本文提出的RC框架-搖擺鋼支撐簡化模型,能夠有效替代精細化模型進行彈塑性分析,減少計算工作量,便于從整體上對結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能進行評估。(4)對搖擺鋼支撐加固RC框架的抗震設(shè)計方法進行了研究:本文提出的基于損傷機制控制的搖擺鋼支撐加固RC框架抗震設(shè)計方法可有效降低結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應,并使結(jié)構(gòu)樓層響應分布趨于均勻,能夠?qū)崿F(xiàn)預期的損傷機制。
【學位授予單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU375.4;TU352.11
【圖文】：

圖 1.2 置換混凝土加固法如圖 1.3）桿或型鋼撐桿，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行加固的應力、應變狀態(tài)，且難以直接卸除其結(jié)構(gòu)[7]提出了體外預應力筋加固鋼筋混凝土梁計軟件。

3圖 1.3 預應力加固法[8]為外粘型鋼法和粘貼鋼板法，施工方法為使用高表面，鋼板與原結(jié)構(gòu)的共同作用使得構(gòu)件承載力力性能可靠，對建筑使用空間的影響較小。缺點要求較高，即加固質(zhì)量難以保證，特別是粘鋼后在節(jié)點處理上有一定難度。如圖 1.4(b)所示，在方向設(shè)置 U 形鋼板箍，同時在梁兩側(cè)面各設(shè)置一條在梁腰部。如圖 1.4(c)所示，在原柱截面角設(shè)置綴板。

(a) 消能減震 (b) 隔震圖 1.6 減隔震加固法隨著各種振動控制技術(shù)在新建建筑中的大量應用[16] [17] [20]，研究和設(shè)計人員越來越多地注意到在既有建筑的抗震加固改造中，振動控制技術(shù)具有上文加固方法所不具備的優(yōu)勢，近年來，利用隔震、消能減振技術(shù)開展既有建筑抗震加固的案例屢見不鮮李愛群等（2014）[18]圍繞黏滯阻尼減振技術(shù)及其應用，介紹了對硅油進行改性的試驗研究，總結(jié)了改性黏滯流體的力學特性并建立了力學模型。又設(shè)計了 6 種黏滯流體減振裝置，開展了理論和試驗研究；在黏滯流體減振裝置力學模型的基礎(chǔ)上，建立了工程結(jié)構(gòu)減振的分析模型和簡化模型，提出了黏滯阻尼減振的智能優(yōu)化方法和三階段設(shè)計方法。最后介紹了黏滯阻尼減振技術(shù)在北京奧林匹克國家會議中心、南京奧體中心觀光塔等項目中的應用情況。Biswajit Basu 等（2014）[19]為結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的研究和應用提供了一個共同的框架包括新型被動阻尼器，功能材料和半被動阻尼器，主動控制系統(tǒng)以及它們的性能研究針對建筑、橋梁和風力發(fā)電機的減振設(shè)計方法進行了探討并對控制算法和尺寸還原技

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳守君;潘鵬;;搖擺填充墻-框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2015年10期

2 賀鋒;卓軍;陶洪明;張麗萍;耿民;;消能減震技術(shù)在結(jié)構(gòu)抗震加固工程中的應用[J];工程抗震與加固改造;2015年04期

3 史鐵花;陸加國;程紹革;石海亮;吳禮華;李守恒;欒文芬;;框架結(jié)構(gòu)填充抗震墻或帶框鋼支撐抗震加固振動臺試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2015年14期

4 裴星洙;王佩;;框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)阻尼優(yōu)化設(shè)計方法研究[J];振動與沖擊;2014年24期

5 郭彤;宋良龍;;腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架基于性能的抗震設(shè)計方法[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2014年02期

6 呂西林;崔曄;劉兢兢;;自復位鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2014年01期

7 宗周紅;鄧江東;黎雅樂;劉愛榮;;粘鋼加固損傷混凝土箱型橋墩的抗震性能Ⅰ:雙向擬靜力試驗[J];東南大學學報(自然科學版);2013年05期

8 曲哲;張令心;;日本鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];地震工程與工程振動;2013年04期

9 李鳳蘭;侯維玲;肖文;曲福來;;預應力CFRP加固銹蝕鋼筋混凝土梁試驗研究[J];工程抗震與加固改造;2013年03期

10 黃建鋒;朱春明;龔治國;張富文;;增大截面法加固震損鋼筋混凝土框架的抗震性能試驗研究[J];土木工程學報;2012年12期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 曲哲;搖擺墻—框架結(jié)構(gòu)抗震損傷機制控制及設(shè)計方法研究[D];清華大學;2010年

本文編號：2761104