粘弹性复合防屈曲支撑抗震抗风性能研究与设计方法

摘要

防屈曲支撑在中震或大震作用下，可以通过拉压屈服耗散地震能量，可有效地减轻结构主体构件的损伤，但在小震和风振作用下防屈曲支撑仅能为结构提供抗侧刚度，无法耗能，效果与普通支撑相近，而粘弹性阻尼器正好弥补了这一不足。本文将防屈曲支撑与粘弹性阻尼器并联，开发一种新型的粘弹性复合防屈曲支撑，兼具抗风抗震双重效果，在小震或风振下粘弹性阻尼器耗能，在中震或大震下，防屈曲支撑开始工作，与粘弹性阻尼器同时耗能;提出了粘弹性复合防屈曲支撑的设计方法，并对其在结构中的抗震抗风性能进行了研究。主要内容如下:
　　1)对防屈曲支撑和粘弹性阻尼器的理论和设计方法进行总结，在此基础上提出了粘弹性复合防屈曲支撑的初步设计方法，包括支撑的整体稳定性、支撑的局部稳定性、内芯板的局部稳定性以及间隙的取值等内容。
　　2)对影响防屈曲支撑框架抗震性能的因素进行了参数分析，结果表明，防屈曲支撑屈服段长度占内芯全长比例对其减震效果影响较小，而抗侧刚度比对结构的层间位移有较大影响:抗侧刚度比越大，层间位移越小，当抗侧刚度比达到一临界值时，层间位移角随抗侧刚度比的变化趋势减缓。
　　3)运用SAP2000对粘弹性复合防屈曲支撑在结构中的抗震和抗风性能进行分析，结果表明，在罕遇地震下，与含防屈曲支撑的框架结构相比，安置粘弹性复合防屈曲支撑的框架呈现更小的基底剪力和顶层加速度，但层间位移较屈曲支撑框架结构有所增大;在强风作用下，安装粘弹性复合防屈曲支撑的框架结构的顶层加速度、顶层位移及层间位移均小于防屈曲支撑框架结构。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景

1．2 防屈曲支撑

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 防屈曲支撑的发展趋势

1．3 粘弹性阻尼器

1．4 现有研究的不足

1．5 本文的研究内容

2 粘弹性复合防屈曲支撑的设计方法

2．1 粘弹性复合防屈曲支撑的构造

2．2 防屈曲支撑部分的理论分析及其设计方法

2．2．1 全钢防屈曲支撑的整体稳定性分析

2．2．2 全钢防屈曲支撑的局部稳定性分析

2．2．3 全钢防屈曲支撑的内芯局部稳定性分析

2．2．4 间隙的确定

2．2．5 防屈曲支撑的力学模型

2．3 粘弹性阻尼器

2．3．1 粘弹性阻尼器的工作原理

2．3．2 粘弹性阻尼器的计算模型

2．4 复合支撑的设计方法

2．5 本章小结

3 粘弹性复合防屈曲支撑抗震抗风性能研究

3．1 引言

3．2 结构基本信息

3．2．1 结构概况

3．2．2 地震波的选取

3．2．3 模型描述

3．3 防屈曲支撑参数讨论

3．3．1 防屈曲支撑的等效刚度

3．3．2 防屈曲支撑框架的抗侧刚度比

3．3．3 设计过程

3．3．4 罕遇地震下结果分析

3．4 粘弹性复合防屈曲支撑抗震性能研究

3．4．1 设计过程

3．4．2 粘弹性复合防屈曲支撑参数讨论

3．4．3 减震效果比较

3．5 粘弹性复合防屈曲支撑抗风性能研究

3．5．1 高层钢结构建筑抗风设计要求

3．5．2 风荷载时程的生成

3．5．3 结果分析

3．6 本章小结

4 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢