端板连接耗能段的Y形偏心支撑框架滞回性能研究

摘要

端板连接可替换耗能段的Y形偏心支撑钢框架是将Y形偏心支撑钢框架中采用焊接的耗能段改为端板螺栓连接，这样解决了地震作用时焊接耗能段节点容易发生破坏的问题，且在强烈地震作用下耗能段破坏后，端板连接耗能段容易替换。研究这种连接形式的Y形偏心支撑结构的抗震性能具有重要的意义。
　　本文首先总结分析了国内外相关研究成果，并通过和试验结果对比验证了有限元模型的适用性。然后按照我国现行规范要求，设计了一榀端板连接可替换耗能段的Y形偏心支撑钢框架作为BASE试件。运用有限元方法对比分析了采用端板连接可替换耗能段的Y形偏心支撑结构和传统Y形偏心支撑结构的性能，再对15个不同端板螺栓连接构造形式的试件进行有限元分析。主要研究了连接节点的螺栓直径、个数、排列方式，端板厚度，框架梁翼缘板厚度以及钢材等级这四组参数对端板连接可替换耗能段的Y形偏心支撑钢框架的承载力、刚度、延性和耗能能力的影响。有限元分析结果表明：端板连接可替换耗能段的 Y形偏心支撑钢框架的性能受连接构造的影响比较小，只有当连接节点设计的比较弱，连接破坏先于耗能段时，才会对偏心支撑钢框架的性能有比较大的影响，连接节点构造对耗能段的可替换性能影响很大。最后基于有限元分析结果，本文提出了相应设计方法和设计建议。

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第一章 绪 论

1.1 概述

1.2 国内外偏心支撑钢框架的发展

1.3 可替换耗能段偏心支撑钢结构的发展

1.4 钢结构端板连接节点的总结

1.5 已有研究的不足

1.6 本文主要研究内容

第二章 有限元模型验证

2.1 Y形偏心支撑钢框架试验验证

2.2 端板螺栓接触问题的试验验证

2.3 本章小结

第三章 有限元试件设计

3.1 设计基本资料

3.2 设计依据

3.3 算例设计

3.4 可替换耗能段设计

3.5 BASE试件介绍

3.6 本章小结

第四章 有限元计算结果分析

4.1有限元试件设计

4.2 BASE试件有限元分析结果及与EBF试件对比

4.3 BOLT系列试件有限元分析结果

4.4 EP系列试件有限元分析结果

4.5 BF系列试件有限元分析结果

4.6 MAT系列试件有限元分析结果

4.7 耗能段端板节点设计方法

4.8 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简历