V型偏心支撑在循环荷载作用下的滞回性能研究及设计建议

论文摘要

作为一种新型的抗侧力体系,偏心支撑钢框架很好的结合了中心支撑钢框架抗侧刚度高和抗弯钢框架延性好的优点,成为框架和中心支撑体系的一种良好替代。偏心支撑钢框架体系钢材料用量少,并且在极限荷载情况下能够保持较好的延性,可以承受剧烈的循环荷载作用。在强震区,偏心支撑框架是一种非常合适的结构形式,在抗震结构中已得到了广泛的应用。本文首先论述了偏心支撑钢框架的计算原理及国内外的发展概况,然后介绍了偏心支撑钢框架设计的基本原理及规范中的一些基本要求,最后本文通过应用ANSYS有限元分析软件对V型偏心支撑钢框架分别进行了单向和循环加载分析,研究了耗能梁段长度、结构高跨比、耗能梁段腹板厚度、耗能梁段腹板高度等因素改变对V型偏心支撑钢框架极限承载能力、刚度、耗能能力及延性的影响,并根据有限元分析的结果,提出了抗震设计对策和建议。V型偏心支撑钢框架的系统研究在国内外很少有人涉及,通过本文的研究填补了这方面的研究空白,为修订有关规范,指导工程设计有重要的参考价值,也为进一步研究偏心支撑钢架结构的抗震性能打下了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 偏心支撑钢框架的发展历程及结构形式特点
• 1.2.1 偏心支撑钢框架的发展历程
• 1.2.2 偏心支撑钢框架体系的结构形式及特点
• 1.3 偏心支撑体系的研究现状
• 1.3.1 偏心支撑钢框架体系的国外研究现状
• 1.3.2 偏心支撑钢框架体系的国内研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容及意义
• 第2章 偏心支撑钢框架的设计依据
• 2.1 综述
• 2.2 偏心支撑钢框架的设计原理
• 2.3 本章小结
• 第3章 有限元模型的建立
• 3.1 ANSYS有限元程序
• 3.1.1 ANSYS主要技术特点
• 3.1.2 ANSYS结构分析的主要功能
• 3.2 有限元理论
• 3.2.1 非线性
• 3.2.2 迭代方法
• 3.2.3 收剑准则
• 3.2.4 弹塑性本构关系
• 3.2.5 加载制度
• 3.3 有限元模型的建立
• 3.3.1 单元类型的选取
• 3.3.2 材料特性
• 3.3.3 破坏准则
• 3.3.4 模立型建
• 第4章 V型偏心支撑有限元分析
• 4.1 试件设计
• 4.1.1 VEL系列试件
• 4.1.2 VBH系列试件
• 4.1.3 VWH系列试件
• 4.1.4 VWT系列试件
• 4.2 V型偏心支撑钢框架有限元计算结果
• 4.2.1 VEL系列试件
• 4.2.2 VBH系列试件
• 4.2.3 VWH系列试件
• 4.2.4 VWT系列试件
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢