小高层防屈曲支撑混凝土框架结构可行性及减震效果研究

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1、中文图书分类号：TU375密级：公开UDC：624学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：小高层防屈曲支撑混凝土框架结构可行性及减震效果研究论文作者：丁彩虹学科：土木工程指导教师：高向宇教授论文提交日期:2015年6月UDC：624学校代码：10005中文图书分类号：TU375学号：S201204043等级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目:小高层防屈曲支撑混凝土框架结构可行性及减震效果：研究英文题目:STUDY：ONFEASIBILITYANDSEISMICMITIGATIONEFFEC

2、TOFMODERATEHIGH-RISEBRBBRACEDCONCRETEFRAMEBUILDINGS论文作者：丁彩虹学科：土木工程研究方向：结构抗震及减震控制申请学位：工学硕士学位指导教师：高向宇教授所在单位：建筑工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

3、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：丁彩虹日期：2015年6月11日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：丁彩虹日期：2015年6月11日导师签名：高向宇日期：2015年6月11日摘要摘要近年来我国频发的地震灾害引起重大的人员伤亡和严重的经济损失。防屈曲支撑（简称BRB）在单层厂房、钢框架结构、多层框架

4、-BRB结构可以有效改善结构的抗震性能，而在高层结构中弯曲变形会使部分BRB的耗能能力发挥不充分。但对于12-16层（俗称小高层）的混凝土结构，框架-BRB结构是否适用研究较少，采用BRB-框架结构是否比框剪结构、钢支撑-框架结构效果更好？如果采用普通钢支撑进行替代，普通钢支撑-框架结构是否同样可行？框架-BRB结构一般的设计思路为多遇烈度下BRB不屈服，设防烈度下开始屈服耗能；如果BRB多遇烈度下便进入屈服，能够有效降低小震下的结构内力和变形，是否可进一步优化主体结构？BRB较早屈服，BRB产品可提供的变形能力范围能否满足在罕遇烈度

5、下BRB构件的极限变形？在罕遇烈度地震或超罕遇烈度地震下的结构抗倒塌能力储备是否充足？这些问题仍有待研究。医院作为保障公众生命及财产安全的生命线工程，在抗震救灾中承担着救死扶伤的重要职责。本文通过对某三甲医院住院主楼进行消能减震设计，论证了四种结构方案，建立了结构有限元模型并进行非线性分析对比，研究了各结构方案的地震反应、主体结构抗震性能、支撑表现、塑性铰出现及分布规律，以及所涉及的经济性，论证了防屈曲支撑混凝土框架这一结构形式在建造这种场地和设防烈度条件下这种结构的可行性。结果表明，对于平面不规则的小高层结构，普通钢支撑-框架方案难

6、以达到预定的设防目标，而BRB-框架（两个方案）、混合支撑-框架方案均可提高抗震性态，具有可行性，且有经济性的效果；BRB设防烈度下屈服的消能减震方案可行，并且尚存在进一步优化并提高经济性的可能性。研究也可供工程师解决上述问题提供参考，本文研究结果也可供类似12-16层（俗称小高层）混凝土结构工程设计进行参考。关键词：防屈曲支撑；抗震设计；医院建筑；高层建筑；消能减震IAbstractAbstractFrequentoccurrencesofearthquakedisastersinrecentyearshascausedheavyc

7、asualtiesandseriouseconomiclosses.Bucklingrestrainedbraces(BRB)canbeusedtoeffectivelyimproveseismicperformanceofstructuressuchassingle-layerworkshop,steelframestructure,concretemulti-storyframe-BRBstructure.But,asformoderatehigh-riseconcretebuildings,whetheritisnotsuffi

8、cientthatthebendingdeformationofthehigh-levelstructurewillmakeadifferenceintheenergyconsumptioncapacityoftheBR