發(fā)布時(shí)間：2020-12-02 05:59

　　帶彈簧柱腳的連柱支撐鋼框架結(jié)構(gòu)是一種新型的構(gòu)件可更換結(jié)構(gòu),在連柱柱腳處設(shè)置了彈簧,被釋放了部分柱腳約束,在多遇地震和設(shè)防地震烈度作用下,連柱柱腳可以向上抬起,耗能連梁兩端發(fā)生錯(cuò)動(dòng),率先發(fā)生彈塑性變形,吸收地震能量,而主結(jié)構(gòu)仍保持彈性狀態(tài)或極少部分達(dá)到屈服狀態(tài)。震后僅需替換破壞的耗能連梁,便可使結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常的使用功能,不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度、承載能力和延性等抗側(cè)力性能產(chǎn)生明顯影響。在罕遇地震作用下,連柱柱腳抬起高度達(dá)到限值,柱腳被約束,整個(gè)結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度增加,提高整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力。由于連柱柱腳處可以抬起,耗能連梁進(jìn)入塑性耗能,減小了結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),可以避免建筑結(jié)構(gòu)的直接倒塌。為了研究連柱支撐鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能,本文主要做了以下幾項(xiàng)工作:(1)設(shè)計(jì)并制作了3層單跨和2層單跨帶彈簧柱腳的連柱支撐鋼框架,進(jìn)行低周往復(fù)加載試驗(yàn)研究,并各替換了一次耗能連梁。試驗(yàn)結(jié)果表明:帶彈簧柱腳的連柱支撐鋼結(jié)構(gòu)是理想的構(gòu)件可替換結(jié)構(gòu)體系,水平荷載作用下,一側(cè)連柱柱腳向上抬起,另一側(cè)柱腳可作為“鉸”,結(jié)構(gòu)發(fā)生擺動(dòng),耗能連梁塑性充分發(fā)展。頂點(diǎn)位移比在1.5%之前,主結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本處于彈性狀態(tài),替換耗能連梁對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度... 

【文章來(lái)源】：蘇州科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

舊金山奧克蘭海灣大橋

圖 1.1 連柱鋼框架結(jié)構(gòu) 圖 1.2 連柱支撐鋼框架結(jié)構(gòu)1.2 連柱結(jié)構(gòu)體系的研究進(jìn)展連柱體系的概念最早出現(xiàn)在橋梁工程中。美國(guó)舊金山-奧克蘭的海灣大橋[4]兩個(gè)塔桿之間設(shè)置剪切型耗能連梁（圖 1.3 和圖 1.4），地震作用下，通過(guò)耗能連梁變形耗散地震能量，保證大橋良好的抗震性能。耗能連梁可以設(shè)置在沿塔桿高度方向的任意位置，并且不會(huì)影響大橋的外觀和箱型梁內(nèi)的交通空間。

圖 1.5 連柱鋼框架結(jié)構(gòu)彈性階段 快速恢復(fù)階段防倒塌階段VΔΔy1Δy2Vy1Vy2圖 1.6 連柱鋼結(jié)構(gòu) Pushover 曲線2009 年，Dusicka，Berman 及 Purasinghe[6]針對(duì)耗能連梁的變形特點(diǎn)，提出了一種實(shí)用的連接方式。在耗能連梁兩個(gè)端部各焊接一塊端板，并用高強(qiáng)螺栓固定在柱上便于地震后更換。該連接方式存在的問(wèn)題是：耗能連梁端部的塑性應(yīng)變較大，端部容易發(fā)生斷裂。為了降低端部發(fā)生破壞的可能性，提出了端部設(shè)置加勁肋的設(shè)計(jì)方法（圖1.7）。利用有限元軟件 ABAQUS 對(duì)比分析了端部連接處設(shè)置或不設(shè)置加勁肋的應(yīng)力狀態(tài)（圖 1.8），結(jié)果表明：耗能連梁端部設(shè)置加勁肋可以減小塑性發(fā)展程度，最大塑性應(yīng)力從端板處向耗能連梁中部轉(zhuǎn)移，避免了耗能連梁端部發(fā)生破壞。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]搖擺減震框架結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張國(guó)偉,趙紫薇,吳繼豐,陳鵬.  工業(yè)建筑. 2018(11)
[2]長(zhǎng)圓孔腹板耗能梁段滯回性能研究[J]. 吳清怡,趙寶成.  工程抗震與加固改造. 2018(03)
[3]從16屆世界地震工程大會(huì)看可恢復(fù)功能抗震結(jié)構(gòu)研究趨勢(shì)[J]. 呂西林,全柳萌,蔣歡軍.  地震工程與工程振動(dòng). 2017(03)
[4]柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J]. 劉尚,趙寶成.  工程抗震與加固改造. 2017(03)
[5]Y形偏心支撐豎向布置方式對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響[J]. 唐成杰,趙寶成.  建筑科學(xué). 2016(07)
[6]含摩擦阻尼器鋼連梁的往復(fù)加載試驗(yàn)[J]. 師驍,王彥棟,曲哲,紀(jì)曉東.  工程力學(xué). 2016(S1)
[7]連柱支撐與K形偏心支撐鋼結(jié)構(gòu)的Pushover對(duì)比分析[J]. 劉磊,趙寶成.  蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2016(02)
[8]柱端鉸型受控?fù)u擺式鋼筋混凝土框架抗震性能的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 魯亮,江樂(lè),李鴻,呂西林.  振動(dòng)與沖擊. 2016(04)
[9]配置耗能梁的復(fù)合高強(qiáng)鋼框架抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 陳以一,柯珂,賀修樟,劉志瑞.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]可更換鋼連梁抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 紀(jì)曉東,王彥棟,馬琦峰,錢稼茹.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(10)

博士論文
[1]鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究與地震易損性分析[D]. 劉陽(yáng)冰.清華大學(xué) 2009
[2]既有多高層鋼框架抗震鑒定指標(biāo)體系及分析方法研究[D]. 王朝波.同濟(jì)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于構(gòu)件性能的RC框架結(jié)構(gòu)層間位移角性能指標(biāo)限值研究[D]. 黃悠越.華南理工大學(xué) 2012
[2]基于IDA方法的RC框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析研究[D]. 李文博.西安建筑科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2895101