防屈曲支撑在不规则结构中的减震控制研究

论文摘要

近年来,随着城市的发展和人们审美观念的提高,城市建筑中涌现出了一大批平面不对称、体型复杂的不规则建筑,这虽然丰富了城市的建筑形式,美化了城市面貌,但这些不规则结构对抗震极为不利。我国又是一个多地震国家,地震区域广阔而分散,地震频繁而强烈,而传统的抗扭设计方法也存在一定的局限性。因此,耗能减震技术的逐渐成熟为结构的抗震抗扭设计提供了一条行之有效的途径。本文通过有限元分析软件ETABS,结合某不规则钢框架对未设置防屈曲支撑的结构和设置防屈曲支撑的三种控制方案进行了模态分析和多遇地震作用下的双向振型分解反应谱分析,并对原结构和三种控制方案输入EL-centro波、Taft波和兰州波三种常用的地震波,进行8度（0.3g）多遇地震和罕遇地震作用下的非线性时程分析,对比原结构和各控制方案下结构的扭转周期比、扭转位移比、楼层最大水平位移和层间位移角、顶点位移时程曲线、顶点扭转角位移时程曲线以及防屈曲支撑的滞回耗能性能等。结果表明,防屈曲支撑能够在减小不规则结构的地震作用的同时可明显控制不规则结构扭转效应,说明设置防屈曲支撑是控制不规则结构扭转效应的有效途径,为不规则结构设计提供一条新的思路;此外本文还总结出防屈曲支撑在不规则结构中布置的一般规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究背景和意义
• 1.2 本文的研究现状
• 1.2.1 防屈曲支撑框架的研究现状
• 1.2.2 不规则结构耗能减震控制的研究现状
• 1.3 本文的研究目的和内容
• 1.3.1 本文的研究目的
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 不规则结构的耗能减震分析方法
• 2.1 不规则结构的分析模型
• 2.2 不规则结构地震反应的振型分解反应谱法
• 2.2.1 合理振型数的选取
• 2.2.2 结构阻尼比的确定
• 2.2.3 振型分解反应谱法
• 2.3 不规则结构地震反应的时程分析法
• 2.4 不规则结构扭转控制指标
• 2.4.1 扭转周期比
• 2.4.2 扭转位移比
• 2.5 本章小结
• 第3章 防屈曲支撑在不规则结构中的振型分解反应谱分析
• 3.1 防屈曲支撑在ETABS 中的实现
• 3.1.1 塑性连接单元（Plastic1）
• 3.1.2 参数设置
• 3.1.3 参数计算
• 3.2 工程概况
• 3.2.1 工程实例
• 3.2.2 主要构件的截面尺寸
• 3.3 模型建立
• 3.3.1 建模的基本假定
• 3.3.2 模型建立
• 3.4 防屈曲支撑布置方案的确定
• 3.4.1 原结构的质量中心与刚度中心
• 3.4.2 防屈曲支撑的布置方案
• 3.5 模态分析
• 3.6 振型分解反应谱分析
• 3.6.1 扭转位移比
• 3.6.2 最大水平位移和层间位移角
• 3.7 本章小结
• 第4章 防屈曲支撑在不规则结构中的时程分析
• 4.1 地震波的选用与调整
• 4.1.1 地震波的选用
• 4.1.2 地震波的调整
• 4.1.3 本文地震波的选取
• 4.2 多遇地震下的时程分析
• 4.2.1 扭转位移比
• 4.2.2 层间位移角和楼层最大水平位移
• 4.2.3 顶层位移时程曲线
• 4.2.4 顶层扭转角位移时程曲线
• 4.2.5 防屈曲支撑滞回耗能性能分析
• 4.3 罕遇地震下的时程分析
• 4.3.1 扭转位移比
• 4.3.2 层间位移角和楼层最大水平位移
• 4.3.3 顶层位移时程曲线
• 4.3.4 顶层扭转角位移时程曲线
• 4.3.5 防屈曲支撑滞回耗能性能分析
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文