钢板深梁填充钢框架的能量分析及损伤设计

摘要

钢板深梁填充钢框架结构是将钢板深梁填充在钢框架中,通过改变钢板的大小能够实现刚度的渐变调整。本文根据钢板深梁填充钢框架结构在恒定轴力和水平低周往复荷载作用下的试验结果,对所做试验数据采用试验拟合法得到此结构的恢复力模型,利用简化后的恢复力模型通过MATLAB编程对结构进行弹塑性动力时程分析。本文主要研究内容如下:
　　1.通过采用Wilson-?方法得到单自由度体系和多自由度体系的滞回耗能、阻尼耗能和地震输入能等各个能量的增量表达式,并给出了单自由度体系的能量分析流程图。
　　2.通过地震波的地震动特性(地震动峰值、频谱和持时)和结构的动力特性(自振周期和阻尼比)对结构的滞回耗能、阻尼耗能和地震输入能进行分析;对试验中两组试件的能量进行了对比分析;通过结构的动力特性(自振周期和阻尼比)对结构的地震输入能的自抵耗效应进行了分析。
　　3.在以上滞回耗能分析的基础上,根据欧进萍提出的钢结构损伤模型对一个钢板深梁填充钢框架结构进行了损伤设计。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外对基于性能抗震设计研究进展

1.3 钢板深梁填充钢框架体系

1.4 抗震性能分析方法与基于性能抗震设计方法

1.5 本文研究内容

第二章 结构弹塑性地震反应及能量分析

2.1 引言

2.2 结构弹塑性地震反应分析

2.3 单自由度体系的能量分析

2.4 多自由度体系的能量分析

2.5 本文采用的恢复力模型及单自由度体系能量分析流程图

第三章 钢板深梁填充钢框架结构能量分析

3.1 引言

3.2 试验结果分析

3.3 恢复力模型

3.4 MATLAB程序与ANSYS有限元方法对比

3.5 地震动和结构特性对试件SDBF-A能量影响

3.6 试件SDBF-A与SDBF-B能量对比分析

3.7 结构动力特性对能量的自抵耗效应影响

第四章 钢板深梁填充钢框架结构损伤设计

4.1 引言

4.2 结构的损伤目标

4.3 结构的损伤模型

4.4 损伤模型中滞回耗能的计算

4.5 钢板深梁的简化成交叉支撑模型

4.6 基于地震损伤性能的设计方法

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 存在的问题及展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢