基于节点性能的屈曲约束支撑混凝土框架的抗震性能研究

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1、分类号:学校代码:10153UDC:密级:公开硕士学位论文基于节点性能的屈曲约束支撑混凝土框架的抗震性能研究作者姓名：王纪元入学年份：2013年9月指导教师：李帼昌教授学科专业：结构工程申请学位类别：工学硕士作者所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：梁力答辩委员会组成：梁力张海霞王占飞许伟隋伟宁论文评阅人：许伟王述红硕士研究生学位论文摘要I摘要屈曲约束支撑做为一种抗侧力构件，其本身克服普通支撑受压屈曲的缺点，同时具有良好的耗能能力，已经在国内外许多工程

2、都有应用。屈曲约束支撑多用于钢框架支撑体系当中，而在混凝土结构体系当中应用较少。在近几十年当中，世界范围内发生了多次大型地震，有相当一部分结构发生了梁柱节点先于结构构件破坏的现象，而混凝土梁柱节点与屈曲约束支撑连接相对复杂、研究较少，并且连接节点对混凝土框架抗震性能有何影响，不得而知。所以，针对以上问题，本文对基于节点性能的屈曲约束支撑混凝土框架进行有限元分析，主要考虑梁柱节点与支撑梁柱节点对混凝土框架的抗震性能的影响。研究结果表明，本文所应用的支撑梁柱节点具有良好的力学性能，可直接用于实际工程，同时考虑节点性能的支撑框架能够提高模拟精度

3、，更加真实的反应结构的地震反应。本文主要进行了以下工作：（1）采用OpenSees对采用抗侧移刚度比方法设计的屈曲约束支撑混凝土框架进行静力弹塑性分析与动力弹塑性分析，确定了抗侧移刚度比的取值范围。结果表明，此种设计方法能够大大简化对有耗能构件结构的设计步骤，提高结构设计的经济效益，较好的符合基于性能的抗震设计思想。（2）计算出支撑梁柱节点的详细参数，并采用ABAQUS有限元软件对其进行受力性能分析，结果表明，支撑梁柱节点能够改变梁柱节点的受力方式，能够提高承载能力，增加延性。同时对比钢筋采用PQ-Fiber纤维材料模型与双斜线简化模型的

4、模拟结果，得出PQ-Fiber纤维材料模型更能准确的反应结构构件的强度退化以及刚度退化等特性。（3）通过对比不考虑节点支撑框架结构、考虑梁柱节点支撑框架结构、考虑支撑梁柱节点支撑框架结构的抗震性能，可以得出，考虑节点抗震性能的支撑框架能够更加真实的反应结构的地震反应，同时说明了支撑梁柱节点在屈曲约束支撑混凝土框架中应用的可行性。（4）通过对支撑梁柱节点的屈曲约束支撑混凝土框架进行逐步增量时程分析，分析结果表明，在所选的10条强震地震波中对支撑梁柱节点的屈曲约束支撑混凝土框架影响最大的是LomaPrieta地震波。关键词：屈曲约束支撑；混凝

5、土框架；抗震性能分析；逐步增量时程分析；支撑梁柱节点；II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractBucklingrestrainedbraceasacomponenttoresistlateralforceistoovercometheshortcomingsofordinarysupportwhichiscompressionbucklingandhasgoodabilityofenergyconsumption.Nowitisusedinmanyengineeringathomeandabroa

6、d.Bucklingrestrainedbracethecurrentuseforinmanysteelbrace-framestructure,butintheconcretebrace-framestructureisless.Inrecentdecades,largeearthquakeshaveoccurredmanytimesintheworld.Therearequiteanumberofbeam-columnjointshavetakenplaceinstructurebeforethephenomenonofdamages

7、tructures.Aimedataboveproblems,inthispaper,basedontheperformanceofthejointBRBRCF(Reinforcedconcreteframewithbucklingrestrainedbrace)finiteelementanalysis,mainlyconsidersthebracebeam-columnjointsinfluencedontheseismicperformanceofRCframe.Researchresultsshowthatthebracebeam

8、-columnjointswhichareusedhavegoodmechanicalpropertiesandcanbedirectlyusedinpracticalengineering.