雙重鋼連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能

時(shí)間：2020-01-05作者：滄州鑫眾森鋼管有限公司瀏覽：299

雙重鋼連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能

雙重鋼連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)是由耗能段和支撐框架采用不同強(qiáng)度鋼材構(gòu)成的雙重抗側(cè)力體系。為了研究其在低周往復(fù)荷載作用下的滯回性能,設(shè)計(jì)了1組僅改變支撐框架鋼材強(qiáng)度等級(jí)的連柱鋼支撐試件。采用ABAQUS有限元分析軟件建立有限元模型,并對(duì)試件進(jìn)行了循環(huán)荷載作用下的非線性有限元分析。分析結(jié)果表明:提高支撐框架鋼材強(qiáng)度等級(jí),試件的極限承載力提高、剩余剛度增大、破壞程度減輕,有利于震后修復(fù),但試件延性降低;耗能段可替換的層間側(cè)移角下限基本不變,其上限提高明顯。

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傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震之后大多會(huì)失去使用功能，修復(fù)困難，給業(yè)主及居住者造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如何在地震后，使整個(gè)建筑甚至整座城市盡快恢復(fù)使用功能，近年來(lái)受到了地震工程界的普遍關(guān)注。

耗能段可替換的連柱鋼結(jié)構(gòu)體系是由耗能段連接獨(dú)立的框架結(jié)構(gòu)與支撐框架組成，地震作用下耗能段率先屈服耗散地震能量，震后耗能段易于替換，降低修復(fù)成本。Dusicka等利用SAP2000對(duì)3層的連柱鋼框架進(jìn)行了Pushover 分析，結(jié)果表明：層間位移角在0.43%～1.7%區(qū)間時(shí)，耗能段可以進(jìn)行替換，結(jié)構(gòu)能夠快速恢復(fù)其使用功能。Lopes等研究了4種耗能段采用不同截面形式的3層連柱鋼框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的反應(yīng)，分析結(jié)果表明：所有結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出了良好的三階段特性，耗能段采用焊接截面比采用寬翼緣截面的連柱鋼框架抗震性能較好。陳以一等對(duì)配置耗能梁的復(fù)合高強(qiáng)鋼框架進(jìn)行了往復(fù)加載試驗(yàn)，研究結(jié)果表明：復(fù)合高強(qiáng)鋼框架結(jié)構(gòu)在地震作用下可以實(shí)現(xiàn)塑性損傷的分步發(fā)展，具有明顯的屈服時(shí)序，震后結(jié)構(gòu)的殘余變形較小。等運(yùn)用SAP

2000對(duì)比分析了連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)和K形偏心支撐結(jié)構(gòu)的性能，分析結(jié)果表明：連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)剛度較大，耗能段的塑性發(fā)展較加充分，層間剪力沿樓層高度變化較加均勻。

以往的研究大多局限于連柱框架結(jié)構(gòu)體系，關(guān)于連柱支撐結(jié)構(gòu)的研究較少。在連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用“雙重鋼”概念[6]，采用較低屈服點(diǎn)鋼材作為耗能段，較高屈服點(diǎn)鋼材作為支撐框架，可充分發(fā)揮材料和結(jié)構(gòu)體系的各自優(yōu)勢(shì)，以達(dá)到集中損傷的目的。目前，對(duì)雙重鋼連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能的分析尚未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)。本公司運(yùn)用SAP

2000軟件設(shè)計(jì)了一榀雙重鋼連柱鋼支撐框架，并在中柱設(shè)置可抬起柱腳，以增大耗能段剪切變形。然后采用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行實(shí)體建模，研究了僅改變支撐框架鋼材強(qiáng)度等級(jí)對(duì)連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。




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