防屈曲支撐框架試驗、SIMULINK仿真和等效線性化設(shè)計.pdf

1、防屈曲支撐是一種新型的耗能減震構(gòu)件，采用防屈曲支撐加固的結(jié)構(gòu)，其耗能和延性相比無支撐或普通支撐加固結(jié)構(gòu)，抗震性能有顯著提高。本文采用防屈曲支撐對一棟在汶川地震中遭到嚴(yán)重破壞的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓進(jìn)行加固研究，增加了框架結(jié)構(gòu)的耗能能力和抗震防線。設(shè)計并進(jìn)行了振動臺試驗，把防屈曲支撐和普通支撐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比。從實驗結(jié)果來看，加固后的結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度明顯增強(qiáng)，大震下的位移響應(yīng)大大降低，能夠滿足“大震不倒”設(shè)計要求。
　　由于支撐截面尺寸偏大，對

2、比試驗效果不明顯。為進(jìn)一步合理設(shè)計防屈曲支撐截面尺寸，本文應(yīng)用FEMA塑性鉸模型，，借助SAP2000的模擬結(jié)果建立結(jié)構(gòu)的基本本構(gòu)關(guān)系模型，以SIMULINK為工具軟件，把防屈曲支撐作為滯回耗能阻尼構(gòu)件進(jìn)行等效線性化設(shè)計，對進(jìn)入彈塑性階段的結(jié)構(gòu)響應(yīng)作等效線性化分析。仿真結(jié)果表明:該等效線性化模型與實際試驗有良好的一致性。
　　論文主要完成了以下工作:
　　1.總結(jié)了框架結(jié)構(gòu)建筑物的優(yōu)缺點和震害特點，論述了常見框架結(jié)構(gòu)抗震加固

3、方法;介紹了BRB支撐的概念、發(fā)展以及原理。
　　2.對汶川地震中受到嚴(yán)重破壞的漩口中學(xué)，設(shè)計出振動臺模型，并采用防屈曲支撐進(jìn)行加固;采用EL-centro地震動、臥龍地震動，由弱到強(qiáng)加載并記錄模型地震響應(yīng)。用SAP2000對振動臺模型進(jìn)行建模、模擬、分析，將位移、加速度、層間位移角的數(shù)值模擬結(jié)果和試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析，并對SAP2000模擬結(jié)果準(zhǔn)確性進(jìn)行分析，根據(jù)SAP2000和試驗結(jié)果提煉原結(jié)構(gòu)靜動力參數(shù)作為SIMULINK建

4、?；A(chǔ)。
　　3.介紹了基于性能的抗震設(shè)計理論以及等效線性化設(shè)計的相關(guān)研究。對防屈曲框架在地震荷載下的工作狀態(tài)展開分析:防屈曲支撐部分采用基于雙線性彈塑性模型的等效線性設(shè)計，得到防屈曲支撐等效阻尼、等效剛度;原始框架部分簡化成單自由度非線性系統(tǒng)，以SAP2000建議的框架柱塑性鉸模擬框架水平非線性恢復(fù)力。
　　4.介紹了MATLAB/SIMULINK動力學(xué)仿真原理。分別設(shè)計出“BRB線性/結(jié)構(gòu)非線性”和“BRB非線性/結(jié)構(gòu)非