带屈曲约束支撑的框-剪结构抗震性能研究

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1、分类号:TU310710-2012128012硕士学位论文带屈曲约束支撑的框-剪结构抗震性能研究谢列平导师姓名职称孙香红副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2015年6月12日论文答辩日期2015年6月16日学位授予单位长安大学TheSeismicPerformanceofFrame-shearWallStructurewithBuckling-restrainedBraceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XieLiep

2、ingSupervisor：A.Prof.SunXianghongChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有

3、以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要屈曲约束支撑是一种耗能支撑，具有自重轻、成本低、安装方便和布置灵活等优点，应用于建筑结构中不仅可以提高结构抗侧刚度，而且可以耗散大部分地震能量，有效减小结构在地震作用下的响应。框-剪结构在地震作用下竖向抗侧力构件会发生较大的塑性变形而破坏，若对其进行屈曲约束支撑的被动控制减震设计，则可以在很大程度上

4、改善结构在地震作用下的响应。本文对一种新型屈曲约束支撑进行了实体有限元模拟，研究了其耗能性能并分析了其对框-剪结构抗震性能的影响，对于实际高层框-剪结构中设计安装新型屈曲约束支撑具有较强的理论和应用价值。主要内容和结论如下：首先，找出一种适合新型屈曲约束支撑在ABAQUS中的建模方法，建立该支撑的实体有限元模型，对其进行滞回性能分析，计算得到了新型屈曲约束支撑的抗压强度调整系数、等效粘滞阻尼系数、耗能比和延性系数等抗震性能指标，证明该支撑具有良好的抗震性能。其次，建立了某高层框-剪结构三维有限元模型，进行多遇和罕

5、遇地震作用下的动力时程分析，计算该结构在各种工况下的层间位移角，找出了结构的薄弱层。根据薄弱层所在部位对该结构进行初步的屈曲约束支撑设计。为了将新型屈曲约束支撑应用到框-剪结构中进行整体分析，发展了一种适合屈曲约束支撑的简化建模方法。然后，分别对原无控框-剪结构和设置了屈曲约束支撑的受控结构分别进行6度多遇和罕遇、7度罕遇以及双向地震下的动力时程分析，讨论屈曲约束支撑对受控结构抗震性能的影响。分析结果表明：屈曲约束支撑在多遇地震时减震效果并不明显，在罕遇地震时有明显减震效果，而在7度罕遇时减震效果最为显著，此时该

6、新型屈曲约束支撑耗能最多；另外，分析得到受控结构还可明显削弱双向地震对结构的影响。最后，本文提出了一种适合于框-剪结构中屈曲约束支撑设计的优化方法——基于目标位移的屈曲约束支撑设计法，将按薄弱层设计的结构和基于目标位移设计的结构的时程分析结果进行对比分析，研究表明：该优化设计方法具有良好的适用性和优越性。关键词：新型屈曲约束支撑，框-剪结构，时程分析，抗震性能，优化设计iAbstractWithlightweight,lowcost,easyinstallationflexiblelayoutandsoon,bu

7、ckling-restrainedbraceisakindofenergydissipationbrace.Whenitisusedinbuildingstructure,itcannotonlyimprovethelateralstiffnessofthestructure,butalsodissipatemostoftheseismicenergy.Asaresult,itcanreducetheinfluenceeffectivelyundertheseismicaction.Frame-shearwall

8、structure’sverticallateralforcecomponentisgoingtobeagreatfailureduetotheplasticdeformationundertheinfluenceofearthquakes.Ifthepassivecontrolofthebuckling-restrainedbraceisdesigned,theinfl