自復位防屈曲支撐結構抗震性能及設計方法.pdf

1、現代城市應具備在大災難后足夠的恢復能力,使得人的生活不因災難而受到大的影響。自復位體系正是在這樣的背景下產生的?，F有的自復位體系大多采用形狀記憶合金或者復合有機材料充當復位筋,兩者造價均較高。另外,部分自復位體系/支撐采用摩擦耗能機制,摩擦面的老化及穩(wěn)定性是一個棘手的問題。防屈曲支撐以其飽滿穩(wěn)定的滯回性能獲得很多研究者及工程師的青睞,但是,其彈塑性耗能機制使得結構震后產生不可忽略的殘余變形。
　　針對以上問題,本文進行了以下工作。

2、
　　(1)綜合考慮防屈曲支撐及自復位體系的優(yōu)點,提出了一種新型防屈曲支撐——自復位防屈曲支撐(SCBRB)。在此基礎上,給出復位材料的選擇方案和設計方法。如果綜合復位及耗能能力,則預應力與耗能內芯屈服強度相等時為最佳方案。通過對純防屈曲支撐、純復位支撐及自復位防屈曲支撐擬靜力試驗對比表明:復位防屈曲支撐基本消除了純防屈曲支撐的殘余變形,具有良好的復位效果和相當的耗能能力。
　　(2)給出單自由度防屈曲支撐體系的幾個重要參數

3、,并給出了單自由度防屈曲支撐結構的恢復力模型與這些參數之間的關系。通過對自復位鋼框架結構的時程分析,對比了自復位防屈曲支撐、防屈曲支撐及普通鋼框架的抗震性能;通過參數分析,給出結構設計時幾個重要參數的建議取值。通過對不同梁端連接方式的結構抗震性能的研究發(fā)現,梁對柱子轉動約束能力越弱,則柱子彈性變形能力越強,結構也就越柔。當地震強度很大時,則梁端鉸接體系更有利于消除殘余變形。
　　(3)對等效線性化方法在自復位防屈曲支撐結構的應用進

4、行了研究。通過20條地震記錄下兩種等效線性化方法求得位移,并與非線性時程分析結果進行對比,結果表明等效線性化方法對于自復位結構的精度比理想彈塑性結構更高;等概率幅值平均等效線性化方法由于考慮了所有位移對等效阻尼和等效剛度的貢獻,因此更為精確。
　　(4)基于非線性位移比,提出一種直接計算自復位結構位移的方法。首先,通過對453600個單自由度體系進行非線性時程分析,得到各類場地統(tǒng)計意義上的等強度位移比譜。然后對位移比譜進行參數分析