搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、傳統(tǒng)的搖擺墻結(jié)構(gòu)可以改善結(jié)構(gòu)的變形模式,進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是搖擺墻結(jié)構(gòu)具有自重大、地震作用較強(qiáng)、施工復(fù)雜、與鋼框架連接不方便等缺點(diǎn)。本文提出采用搖擺鋼支撐代替搖擺墻,形成搖擺鋼支撐框架結(jié)構(gòu)。搖擺鋼支撐框架結(jié)構(gòu)可協(xié)調(diào)框架結(jié)構(gòu)每一層的變形,使框架結(jié)構(gòu)各層的位移變得更加均勻,有效地避免框架結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的層間變形的集中,把地震能量分散到結(jié)構(gòu)各層。與搖擺墻相比,搖擺鋼支撐自重小,自身地震作用小,與鋼框架連接方便。搖擺支撐鋼架與主體框架之間使

2、用耗能段連接,增加結(jié)構(gòu)的耗能能力,避免主體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。本文使用有限元分析軟件ABAQUS對搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,分析其抗震性能,主要研究內(nèi)容及研究結(jié)果有:
　　(1)使用SAP2000軟件,根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)了一棟3跨15層的搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu),并從含有搖擺支撐的一跨選取底部六層結(jié)構(gòu)作為有限元分析的Base試件。
　　(2)使用有限元軟件ABAQUS6.14建立搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)的有限元模型,并通過對Y型偏心支撐試驗(yàn)的模擬分析驗(yàn)證了本

3、文建模方式的可靠性。
　　(3)采用ABAQUS有限元分析軟件對比分析了搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)與中心支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能,分析結(jié)果表明:搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)主要通過耗能段耗散能量,支撐未發(fā)生屈曲,破壞模式比中心支撐結(jié)構(gòu)理想,耗能機(jī)制合理。
　　(4)從耗能能力、滯回性能、承載力、以及延性等方面分別對具有不同跨度、不同層高、剛度比和不同鋼材強(qiáng)度等級的四組試件進(jìn)行了抗震性能分析。研究結(jié)果表明:改變結(jié)構(gòu)跨度和層高對結(jié)構(gòu)抗震性能影響較大;隨著支撐與

4、框架剛度比的增加,結(jié)構(gòu)的整體位移曲線逐漸趨于線性,層間位移角趨于一致,支撐與框架的剛度比大于2時(shí)效果明顯;提高搖擺鋼支撐結(jié)構(gòu)非耗能段鋼材等級可以提高結(jié)構(gòu)的極限承載力和剩余剛度,減輕結(jié)構(gòu)的破壞程度,結(jié)構(gòu)延性會有所降低。
　　(5)將結(jié)構(gòu)正向骨架曲線簡化為三折線能夠準(zhǔn)確確定耗能段替換的層間側(cè)移角范圍,結(jié)構(gòu)跨度、剛度比和鋼材強(qiáng)度等級增加能夠提高耗能段替換的層間側(cè)移角范圍的上限,而層高的增加會降低耗能段替換的層間側(cè)移角范圍的上限。