高烈度地区既有框架结构采用混凝土摩擦耗能支撑加固的研究

论文摘要

耗能摩擦支撑属于结构被动控制技术的范畴,现已被广泛运用于实际工程中。本文首先回顾了国内外耗能减震体系的研究及应用情况,同时详细地叙述了摩擦耗能的基本理论,以及摩擦耗能器的发展和应用情况。本文选用了6栋既有框架结构为研究对象,用PKPM和ETABS软件进行整体计算分析,并对计算分析结构进行对比；用ETABS软件建立钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架结构模型,对耗能支撑结构模型进行了多遇地震作用下的振型分解反应谱和弹性时程分析,研究了耗能支撑结构的动力特性、抗震性能、构件的受力变化。结果表明,在纯框架结构不能满足规范要求是,钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架在地震作用下能提供足够的抗侧刚度、较好地控制结构的侧向位移；由于安装耗能支撑之后,原框架结构的框架柱轴力的增大幅值为6%～33%,再加上既有框架结构的材料强度低、构件截面尺寸小等因素,导致摩擦耗能支撑框架的轴压比不满足要求。因此,既有框架结构采用钢筋混凝土摩擦耗能支撑进行加固之前,应首先增加固定耗能支撑的构件强度。最后,通过以上的计算分析本文探索性的提出了针对既有框架结构采用钢筋混凝土摩擦耗能支撑加固时的部分处理措施。本文为钢筋混凝土摩擦耗能支撑在既有框架结构的加固中的运用提供了一定的参考价值。但是耗能支撑在既有框架结构中的设计和安装方法还需进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 结构控制的发展演化
• 1.2.1 结构主动控制技术
• 1.2.2 结构被动控制技术
• 1.2.3 结构混合控制技术
• 1.2.4 耗能减震技术的研究现状及结构的标准化设计
• 1.3 课题的提出
• 1.3.1 课题提出的背景
• 1.3.2 问题的提出
• 1.4 本文的研究路线及主要工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架
• 2.1 摩擦耗能器的发展概述
• 2.1.1 摩擦耗能的理论基础
• 2.1.2 摩擦耗能支撑框架的特点
• 2.2 钢筋混凝土摩擦耗能支撑体系
• 2.2.1 摩擦耗能器的构造
• 2.2.2 摩擦耗能支撑体系的组装和工作机理
• 2.2.3 影响摩擦耗能器性能的因素
• 2.3 装有摩擦耗能装置的结构试验研究情况
• 2.4 摩擦耗能支撑体系的恢复力模型与计算模型
• 2.4.1 摩擦耗能支撑体系的恢复力模型
• 2.4.2 摩擦耗能支撑体系的杆系计算模型
• 2.4.3 摩擦耗能支撑框架的计算假定
• 第三章 中小学框架校舍结构及模型建立
• 3.1 背景
• 3.1.1 中小学校舍安全背景
• 3.1.2 设计条件和参数
• 3.2 目标分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 既有框架结构采用钢筋混凝土摩擦耗能支撑加固时框架构件数值计算分析
• 4.1 钢筋混凝土纯框架模型建立
• 4.2 原框架结构在地震作用下的计算分析
• 4.2.1 多遇地震下振型反应谱分析
• 4.2.2 罕遇地震作用下的时程分析
• 4.3 既有框架结构采用耗能摩擦支撑加固
• 4.3.1 耗能支撑框架的定义
• 4.3.2 地震动的输入
• 4.3.3 纯框架结构与耗能支撑框架结构的对比
• 4.4 既有框架采用耗能支撑加固前的处理
• 4.5 钢筋混凝土摩擦耗能支撑节点连接形式的研究
• 4.5.1 节点连接大样图
• 4.5.2 方案比较
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文