柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)是一種新型的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，由耗能梁段連接獨(dú)立的支撐框架構(gòu)成。在地震作用下由耗能梁段率先進(jìn)入彈塑性耗散地震能量，非耗能構(gòu)件僅在結(jié)構(gòu)變形較大時(shí)發(fā)展塑性，具有明顯的屈服時(shí)序。震后只需將連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)中損傷的耗能段移除，支撐框架便可利用自身的彈性剛度恢復(fù)到原來(lái)的位置，修復(fù)成本大大降低。將可抬起柱腳應(yīng)用于連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)中，能夠使耗能段在同樣水平荷載作用下的豎向變形增大，耗能段耗散的能量增加，更大程度上實(shí)現(xiàn)耗能段集中耗能。為了研究柱

2、腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能，本文應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件模擬分析了柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能，主要做了以下研究工作:
　　(1)應(yīng)用SAP2000有限元分析軟件設(shè)計(jì)了1棟5開(kāi)間3跨共15層的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)，并選取底部三層中間支撐跨結(jié)構(gòu)作為采用實(shí)體單元分析的BASE試件。
　　(2)詳細(xì)介紹了應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)BASE試件的建模過(guò)程，通過(guò)對(duì)已有的兩個(gè)試驗(yàn)研究的模擬驗(yàn)證了整個(gè)建模過(guò)程的可靠性

3、。
　　(3)對(duì)比分析了中柱采用可抬起柱腳的試件和柱腳采用普通剛接形式的試件的抗震性能。結(jié)果表明:中柱采用可抬起柱腳的試件的破壞模式更為理想、耗能機(jī)制更加合理、延性以及耗能能力更好。
　　(4)設(shè)計(jì)了3組柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)試件，分別考察跨度、層高和支撐框架鋼材強(qiáng)度等級(jí)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)結(jié)構(gòu)的高跨比在0.4～0.5范圍內(nèi)取值時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗震性能可以發(fā)揮到最佳。提高支撐框架鋼材強(qiáng)度等級(jí)，試件的極限承載力提高

4、、剩余剛度增大、破壞程度減輕，有利于震后修復(fù)，但試件延性降低。
　　(5)利用等能量原理將柱腳可抬起的連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)的正向骨架曲線簡(jiǎn)化為三折線，分別考察跨度、層高和支撐框架鋼材等級(jí)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，確定結(jié)構(gòu)耗能段可替換的層間側(cè)移角范圍。結(jié)果表明:對(duì)于耗能段采用Q235B級(jí)鋼，支撐框架采用Q345B級(jí)鋼的柱腳可抬起連柱鋼支撐結(jié)構(gòu)可以取耗能段可替換層間側(cè)移角的下限為1/550，上限為1/130。對(duì)于支撐框架分別采用Q235B、Q3