探究一字形截面防屈曲支撑的抗震性能研究

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1、学校代号学号密级10532S03011017湖南大学硕士学位论文Y8920{2一字形截面防屈曲支撑的抗震性能研究堂焦由遭厶蕉名；睦熳昱垣姓名壁墼整；赶送王麴援墙羞望焦；±盔工捏堂瞳童些：名整；绪掏王程诠塞握至旦塑；2QQ§生!旦诠塞鳘塑目塑12Q逝生§旦23旦置疆蠢虽金圭廑!沈菹生熬援一种新型防屈曲支撑的抗震性能研究摘要由于中心支撑框架体系能为结构提供较大的抗侧刚度，在地震区得到了广泛的应用。但是在1994年的Northridge地震和1995年的Hyogo—ken地震中，这种体系的房屋却出现了大量的破坏。研究表明，产生这种破坏的原因是由于支撑过

2、早屈曲使得承载力下降引起的。为了改善支撑的屈曲性能，使得在地震作用时，支撑不发生侧向屈曲，相对于传统中心支撑框架提出了一种新的可以避免支撑屈曲的体系，称为防屈曲支撑框架。这种体系在美国和日本已经大量的被采用，表现出了良好的抗震性能。目前对防屈曲支撑的研究主要集中于外包钢管混凝土的防屈曲支撑，对于其他类型的防屈曲支撑则研究较少。本文针对内核为一字形截面钢板，约束由钢板及钢管组合而成的防屈曲支撑进行了理论分析，推导了该支撑的刚度表达式及各组成要素应满足的条件。同时，还对该支撑进行了有限元数值模拟。分析结果表明，这种防屈曲支撑具有良好的耗能能力，而且改

3、善了常用防屈曲支撑所出现的连接困难，混凝土浇灌质量难以得到保证等问题。在此基础上，将此种支撑应用于框架中，对防屈曲支撑框架的抗震性能作了进一步的研究，推导了防屈曲支撑的附加阻尼比以及防屈曲支撑对柱附加轴力的影响，并且通过对一个算例进行非线性时程分析验证了相对于普通中心支撑框架，防屈曲支撑框架具有更好的抗震性能。同时，通过改变防屈曲支撑的布置方式，研究了防屈曲支撑的布置对结构抗震性能的影响。关键词：一字形截面防屈曲支撑屈曲抗震性能非线性时程分析IIABSTRACTBecausetheconceⅡtricallybracedframecanof绝ro

4、lderresistingstiffhesstostructure，widelyusedintheseismicarea．ButinNorthridgeearthquake(1994)a11dHyogo—kenearthquake(1995)，alargeamountofdestructionappearedinthebuildingofthiskindofsystem．Studieshavesuggested，becauseofbracebucklingearly，thestrengthofstuructureisdropped．Inorder

5、toimprovethebucklingperfbrmanceofbrace，makeinearthquakeoccurrence，nobucklingofbracewilltakeplace，astotraditionalconcentricallybracedf}锄eputforwardanewsystemcanaVoidbracebuckling，ealledbucklingrestrainedbracedfr锄e．ThissystemisalargeamountofadoptalreadyinJ印enandU．S．A．，demonstra

6、tesgoodanti·seismicperformance．Inthepresent，thestudyaboutbucklingrestl’ainedbraceisfbcusedonthebraceinsteeltubeconcrete．Inthispaper，makesthetheoryanalyzetoarectanglesectionbucklingrestrainedbracewhichrestrainedsystemiscomposedofsteelpaltesandsteeltubes，defivesofequationofstif

7、fnessaboutthisbraceandanrequirementsthateverypartsshouldbemet．Atthesametime，finiteelementanalysisisalsoperformed．Theanalysisresultsindicate，thiskindofbucklingrestrainedbracehavinggooddissipationenergyability，andimprovethedimcultinconnectionandqualityofconcretecasting．0nthisba

8、sis，thefurtherresearchofanti-seismicofbucklingfestrainedbracedfh帅eis