远场地震下k型偏心支撑钢框架基于能量的性态设计方法

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1、分类号：ＴＵ３９１密级：公开２０１５－０６－的－０８－－１４０２１５００１１２！１０３００１档案号！学号；１若州邦若寺该硕±学位论文（学术学位）远场地震下Ｋ型偏支凑钢框架＾基于能量的性态沒计方法学生姓名：陈希杰指导教师姓名：顾强（教授）学科口类：工学专业名称：结构工程研究方向：钢结构理论及其研究二〇—五年六月苏州科技学院硕士学位论文远场地震下K型偏心支撑钢框架基于能量的性态设计方法硕士研究生：陈希杰指导教师：顾强(教授)学科专业：结构工程苏州科技学院土木工程学院二○一五年六月MasterDissertation

2、ofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyEnergy-basedseismicdesignmethodofKtypesteeleccentricallybracedframeunderfarfieldearthquakeMasterCandidate:ChenXijieSupervisor:Prof.GuQiangMajor:StructureEngineeringSuzhouUniversityofScienceandTechnologyDepartmentofCivilEngineeringJune,2015IIII苏州科技学院硕士学位

3、论文摘要摘要现行结构抗震设计采用基于强度的弹性设计方法，对结构的非弹性性能考虑较少。基于能量的性态设计方法可以同时考虑到力、位移、强震持时等因素的影响，能反映结构进入塑性后的破坏情况，是具有发展潜力的抗震设计方法。本文基于滞回耗能谱与累积延性比谱，根据能量平衡关系，提出了远场地震下K型偏心支撑钢框架的性态设计方法。此方法明确考虑了结构累积滞回耗能与单向推覆耗能之间的关系，概念清晰，操作方便，是一种实用的抗震设计方法。运用本文方法设计了10层、15层两个K型偏心支撑钢框架算例，采用Pushover方法验证了结构的屈服位移与屈服模式；在ABAQUS中建立了算例结构计算模型，耗能梁段采

4、用壳单元，其余构件采用梁单元，对每个模型选取了20条远场地震波进行了时程分析。结果表明：结构屈服模式符合预期，出现了渐进式破坏的延性屈服机构；屈服位移基本稳定并与设计值相差较小。多遇及罕遇地震下结构层间侧移角符合规范要求且各层位移相对平均，滞回耗能在构件中的分布及层间分布也比较合理，证明了本文设计方法是合理、可靠的。关键词：性态抗震设计，K型偏心支撑钢框架，滞回耗能谱，累积延性比谱，屈服模式*本课题为国家自然科学基金资助项目（51278320）中的一部分。IMasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyAbst

5、ractAbstractThecurrentseismicdesignmethodisanelasticdesignmethodmainlybasedonstrength,whichconsiderslittleabouttheinelasticbehaviorofstructure.Theenergy-basedseismicdesignmethodcantakeforce,displacement,durationetc.intoaccountatthesametime,andcanevaluatethedamagelevelwhenstructurecomesintopla

6、sticeffectively,whichisatendencyofseismicdesignphilosophydevelopment.Basedonthehystereticenergyspectraandaccumulatedductilityratiospectrum,thepaperproposesaperformance-basedseismicdesignmethodofKtypesteeleccentricallybracedframeunderfarfieldearthquakeaccordingtotheenergybalanceequation.Thisme

7、thodcanclearlyconsidertherealationshipbetweenthecumulativehystereticenergyandone-waypushoverenergy,whichisclearinconcept,convenientandpractical.Usingthemethodmentionedabove,thepaperdesignstwoKtypesteeleccentricallybracedframeof10storyand15sto