附加剛度屈曲約束支撐框架抗震性能分析.pdf

1、地震作用下，框架結(jié)構(gòu)某層層間位移角可能遠(yuǎn)大于其他樓層，從而形成薄弱層，在P-Δ效應(yīng)的作用下結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力降低。為此，本文提出一種新型的結(jié)構(gòu)體系——附加剛度屈曲約束支撐（BucklingRestrained Brace，BRB）框架，該結(jié)構(gòu)在地震作用下，樓層層間位移角的分布均勻性可以通過附加剛度進(jìn)行控制，而且附加剛度可以作為BRB低周疲勞斷裂的“保險(xiǎn)絲”。本文從構(gòu)件層次的試驗(yàn)驗(yàn)證了附加剛度BRB的滯回特性;從結(jié)構(gòu)層次的有限元模擬分析了該

2、新型體系的抗震性能，主要研究工作如下:
　　(1)分析了附加剛度BRB的組成部分及工作機(jī)理，提出一種新型輕質(zhì)、拼裝式的附加剛度BRB的構(gòu)造方式，通過構(gòu)件的擬靜力試驗(yàn)得出附加剛度BRB滯回曲線，分析內(nèi)外筒不對(duì)齊和螺栓滑移等因素對(duì)構(gòu)件性能的影響;基于雙折線彈塑性模型，比較了BRB、自復(fù)位BRB、附加剛度BRB的等效粘滯阻尼比;基于opensees的二維桿系簡(jiǎn)化模型可較好的模擬出附加剛度BRB的滯回性能。
　　(2)依據(jù)美國(guó)抗震規(guī)

3、范設(shè)計(jì)了9層支撐鉸接BRB框架和附加剛度BRB框架，基于材料疊加和單元疊加，提出了附加剛度BRB在結(jié)構(gòu)中的簡(jiǎn)化建模方式;通過對(duì)BRB框架和附加剛度BRB框架在20條設(shè)防地震波的彈塑性時(shí)程分析，表明附加剛度BRB能有效控制層間位移角分布的不均勻，并提出附加剛度BRB框架啟動(dòng)位移應(yīng)取BRB框架層間位移角中位值對(duì)應(yīng)的支撐位移;為解決附加剛度引起的結(jié)構(gòu)加速度和基底剪力過大的問題，建議節(jié)點(diǎn)處采用摩擦阻尼器的“保險(xiǎn)絲”裝置。
　　(3)闡述多

4、自由度體系向單自由度體系等效的理論基礎(chǔ)，在比較不同模型特性的基礎(chǔ)上選擇了Ibarra-Krawinkler模型，采用經(jīng)典的單自由度體系建立了含P-Δ效應(yīng)的附加剛度單自由度體系;提出基于“二分法”的增量動(dòng)力時(shí)程分析倒塌點(diǎn)搜索方法，通過該方法對(duì)附加剛度單自由度體系進(jìn)行了參數(shù)分析;為對(duì)比不同周期附加剛度單自由度體系抗倒塌能力，采用了抗地震倒塌能力譜。
　　(4)建立了2007年E-Defense三維足尺鋼框架振動(dòng)臺(tái)模型;以3％應(yīng)變作為B