防屈曲支撐框架試驗、SIMULINK仿真和等效線性化設計.pdf

1、防屈曲支撐是一種新型的耗能減震構件，采用防屈曲支撐加固的結構，其耗能和延性相比無支撐或普通支撐加固結構，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重破壞的框架結構教學樓進行加固研究，增加了框架結構的耗能能力和抗震防線。設計并進行了振動臺試驗，把防屈曲支撐和普通支撐的結構進行對比。從實驗結果來看，加固后的結構抗側移剛度明顯增強，大震下的位移響應大大降低，能夠滿足“大震不倒”設計要求。
　　由于支撐截面尺寸偏大，對

2、比試驗效果不明顯。為進一步合理設計防屈曲支撐截面尺寸，本文應用FEMA塑性鉸模型，，借助SAP2000的模擬結果建立結構的基本本構關系模型，以SIMULINK為工具軟件，把防屈曲支撐作為滯回耗能阻尼構件進行等效線性化設計，對進入彈塑性階段的結構響應作等效線性化分析。仿真結果表明: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.總結了框架結構建筑物的優(yōu)缺點和震害特點，論述了常見框架結構抗震加固

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重破壞的漩口中學，設計出振動臺模型，并采用防屈曲支撐進行加固;采用EL-centro地震動、臥龍地震動，由弱到強加載并記錄模型地震響應。用SAP2000對振動臺模型進行建模、模擬、分析，將位移、加速度、層間位移角的數值模擬結果和試驗結果進行對比分析，并對SAP2000模擬結果準確性進行分析，根據SAP2000和試驗結果提煉原結構靜動力參數作為SIMULINK建

4、模基礎。
　　3.介紹了基于性能的抗震設計理論以及等效線性化設計的相關研究。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力。
　　4.介紹了MATLAB/SIMULINK動力學仿真原理。分別設計出“BRB線性/結構非線性”和“BRB非線性/結構非