防屈曲支撑钢桁架—钢筋砼框架混合体系抗震性能分析

【摘要】本文主要研究防屈曲耗能支撑结构的抗震性能,从防屈曲耗能支撑的基本原理、防屈曲耗能支撑结构的应用、防屈曲耗能支撑的力学模型以及防屈曲耗能支撑体系的分析方法等方面对防屈曲耗能支撑进行深入的了解和认识,并对防屈曲耗能支撑结构进行多遇和罕遇地震作用下时程分析,研究了防屈曲耗能支撑结构中防屈曲支撑的减震性能和减震效果。从耗能原理方面来看,防屈曲耗能支撑较传统普通支撑更具经济性和安全性,随着防屈曲耗能支撑的发展,许多新思想在防屈曲耗能减震装置中出现,这就有必要研究新型防屈曲耗能支撑在实际结构的减震耗能效果；从防屈曲耗能支撑应用方面看,防屈曲耗能支撑结构虽然应用很广,但其在复杂的混合结构体系以及大跨度、大悬挑结构中的应用和研究则相对较少,因此有必要进一步研究防屈曲耗能支撑在这些结构中的减震情况；从防屈曲耗能支撑的力学模型和结构分析方法方面来看,选取不同的力学模型和分析方法会对结构的动力响应产生不同的效果,这就有必要分析和研究不同的防屈曲耗能支撑结构体系在特定的分析方法和力学模型下的响应,为实际工程设计提供参考。本文以实际工程为背景,在三种地震波作用下,对带有防屈曲耗能支撑的钢桁架—钢筋混凝土框架结构混合体系进行减震性能研究,通过在混合结构中的上部空间钢桁架中加入低屈服点钢防屈曲支撑,设置不同的防屈曲耗能支撑布置方式,得到不同的防屈曲耗能支撑结构布置方案,和无BRB原桁架结构动力响应进行对比分析,最终得出上部钢桁架屋盖结构中杆件轴力和位移的减震效果以及桁架结构中低屈服点钢防屈曲耗能支撑的屈服情况。其次在混合结构中的下部钢筋混凝土框架中加入防屈曲耗能支撑,进行整体分析,然后比较带有防屈曲支撑的下部结构和带普通支撑的下部结构的基底剪力、层间位移、层间剪力和顶点位移的变化及降幅情况,分析其耗能减震性能。经过对带防屈曲耗能支撑的混合结构进行分析发现,防屈曲支撑在混合结构中的减震效果明显,对上部钢桁架某些关键杆件,防屈曲支撑的轴力减震效果可以达到30.0%。对下部结构,基底剪力可减少23.9%,层间剪力和层间位移也明显减小,其中层间剪力的最大降幅可以达到17.5%,层间位移的最大降幅可以达到22.4%。可见防屈曲支撑在复杂混合结构中具有良好应用价值。
【作者】梅凤军；
【导师】王秀丽；
【作者基本信息】兰州理工大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】防屈曲耗能支撑；混合体系；非线性时程分析；减震性能；动力响应；

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