带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点抗震性能数值分析

发布时间：2023-04-05 07:52

　　传统结构利用结构自身的延性使其发生塑性变形来耗散地震所产生的能量,往往在震后会形成较大的残余变形和结构损伤,为震后结构修复带来诸多困难,造成巨大的直接的和间接的经济损失。现代化大型城市人口集中、建筑物和基础设施集中、财富集中、社会功能集中,仅以防止生命损失作为抗震性能目标对于优良的现代结构来说是远远不够的,震后可恢复性正成为抗震设计的新要求。本文以震后可恢复性为核心理念,提出了一种带悬臂梁段耗能自复位钢结构梁柱节点,为多层钢结构框架抗震设计提供了新思路,完成的主要内容如下:(1)本文提出了一种带悬臂梁段耗能自复位钢结构梁柱节点,并已申请发明专利。该节点悬臂短梁和连接梁拼接处设置于梁在组合荷载作用下的反弯点位置附近,正常使用和小震作用下,该节点与刚性节点受力相似,悬臂短梁和连接梁拼接处不发生相对转动;当发生多遇地震时,该节点悬臂短梁和连接梁拼接处张开,依靠U形钢阻尼器变形耗能,预应力钢绞线为其提供自恢复能力;罕遇地震下,U形钢阻尼器完全屈服,预应力钢绞线仍保持弹性;(2)结合国内外自复位节点的研究现状,对带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点进行了理论研究,提出带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点的设计方...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 传统钢结构梁柱节点连接方式
        1.2.1 刚性连接
        1.2.2 铰支连接
        1.2.3 半刚接连接
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 软钢阻尼器研究现状
        1.3.2 消能减震技术研究现状
        1.3.3 自复位节点研究现状
    1.4 本课题主要研究内容
第2章 带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点构造及力学性能
    2.1 节点构造
    2.2 工作原理
    2.3 力学性能
    2.4 滞回性能
    2.5 本章小结
第3章 带悬臂梁段耗能自复位节点有限元模型
    3.1 构件参数
    3.2 单元的选用
    3.3 材料本构关系
    3.4 约束定义
    3.5 接触定义
    3.6 边界条件和荷载施加
        3.6.1 边界条件的定义
        3.6.2 钢绞线预应力的施加
        3.6.3 位移加载
    3.7 网格划分
    3.8 本章小结
第4章 节点设计及抗震性能分析
    4.1 引言
    4.2 节点设计
        4.2.1 预应力钢绞线的选取
        4.2.2 连接件的选取
        4.2.3 节点设计
    4.3 带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点与传统的钢结构节点对比分析
        4.3.1 模型的建立和分析结果
        4.3.2 节点滞回曲线
        4.3.3 节点骨架曲线
        4.3.4 节点刚度退化
        4.3.5 节点耗能系数
    4.4 本章小结
第5章 带悬臂梁段耗能自复位梁柱节点抗震性能的影响因素分析
    5.1 节点模型参数
    5.2 初始预紧力对节点性能的影响
        5.2.1 滞回曲线对比
        5.2.2 骨架曲线对比
        5.2.3 耗能能力对比
    5.3 预应力钢筋数量对节点的影响
        5.3.1 滞回曲线对比
        5.3.2 骨架曲线对比
        5.3.3 耗能能力对比
    5.4 阻尼器U形段厚度对节点的影响
        5.4.1 滞回曲线对比
        5.4.2 骨架曲线对比
        5.4.3 耗能能力对比
    5.5 预应力钢绞线间距对节点的影响
        5.5.1 滞回曲线对比
        5.5.2 骨架曲线对比
        5.5.3 耗能能力对比
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3783044