屈曲约束支撑高层钢框架动力响应机理分析

摘要

钢结构有许多优点，例如重量轻，空间大，韧性好，抗震性能好，便于制造、运输与组装等，目前已被广泛运用于各种工程中。但其抗侧刚度有限，当建筑高度较高，水平荷载较大的情况下，结构的侧向位移也会较大。传统的设计通过加大钢结构截面或增加构件的方法来提高结构的刚度，加强结构抗震性能，从而达到减小地震破坏的目的，但这样的设计方法显然十分浪费资源，成本也很高昂，而且仍不能保证结构在大地震下不发生屈曲。在此情况下，屈曲约束支撑便孕育而生，它是一种新型的减震耗能装置，其在轴向荷载作用下屈服而不屈曲，通过屈服吸收大量地震能量，并且具有良好的滞回耗能能力。在钢框架结构中加装屈曲约束支撑，可有效控制结构的侧向位移，解决钢框架结构抗侧刚度小等问题。
　　屈曲约束支撑钢框架结构体系目前已在日本、美国等国家和地区得到广泛推广与应用，但在我国，该体系尚处于摸索与谨慎使用阶段，尤其是用于高层钢结构。因此，本文通过建立6组高层屈曲约束支撑钢框架结构模型，通过控制屈曲约束支撑的水平力分担率分别为20％、30%、40%、50%、60%、85%，对模型进行弹塑性静力推倒分析及弹塑性时程分析，来研究不同水平力分担率的屈曲约束支撑钢框架结构地震下的的动力特性及抗震性能，找出实际工程中最适宜使用的屈曲约束支撑的水平力分担率。
　　研究结果表明：对于高层屈曲约束支撑钢框架结构，BRB水平力分担率β的不同影响着结构塑性铰成铰情况、层剪力—层间位移关系、地震能量输入、塑性变形能量分布、层剪力、层间位移、各层BRB延性比μ及累积塑性延性比η及BRB的滞回耗能性能等。综合考虑以上多种因素，对于刚接型钢框架结构，BRB水平力分担率β建议设置在30%-40%之间，而高水平力分担率β适用于铰接型钢框架结构。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2工程结构抗震简述

1.3 消能减震概念简述

1.4 屈曲约束支撑概念简述

1.5研究意义

第二章 研究概况

2.1研究目的

2.2 建立模型

2.3 弹塑性静动力分析

第三章 弹塑性静力推倒分析

3.1 引言

3.2 塑性铰分布及成铰规律

3.3 层剪力—层间位移关系

3.4 本章小结

第四章 弹塑性时程分析

4.1 引言

4.2 能量反应

4.3 层间位移关系

4.4 层剪力关系

4.5各层BRB延性比μ及累积塑性延性比η分布

4.6滞回性能关系

4.7本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文主要结论

5.2 本文不足与展望

参考文献

个人简历

申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

致谢