检索结果-南通市图书馆

作者：张恒西安建筑科技大学

学位级别：硕士

金属阻尼器由于具有初始刚度大、滞回性能好、且结构简单等优点,常被应用于结构的特定部位,是耗能减震技术中最有效的方法之一。波形钢板作为一种由平钢板冷轧加工成型的新型板材,具有平面外刚度大、稳定性好、弹性屈曲承载力高等优点,... 详细信息

金属阻尼器由于具有初始刚度大、滞回性能好、且结构简单等优点,常被应用于结构的特定部位,是耗能减震技术中最有效的方法之一。波形钢板作为一种由平钢板冷轧加工成型的新型板材,具有平面外刚度大、稳定性好、弹性屈曲承载力高等优点,而低屈服点钢的变形能力强、强度稳定、疲劳性能好。因此,本文将两者相结合,提出了一种新型的波形软钢阻尼器,利用试验研究与数值模拟,研究其受力性能、不同参数对其性能的影响以及其在钢框架的减震作用。主要研究内容和所取得的研究成果如下:（1）提出了两种不同构造形式的波形软钢阻尼器,概括介绍了其构造特点,其耗能板由BLY160低屈服点钢制成。为研究波形软钢阻尼器的受力性能,对其进行了循环荷载下的拟静力试验,并以耗能板由普通Q235钢制成的波形钢板阻尼器作对比;主要分析了各阻尼器的试验现象以及受力机理,并对各阻尼器的滞回性能、承载力、耗能能力、变形能力、等效刚度和承载力退化以及耗能板的应变等进行了分析和讨论。（2）将两种波形软钢阻尼器的受力性能进行对比。通过研究发现,波形软钢阻尼器的耗能能力优良,承载力稳定;相比之下,横向波形软钢阻尼器的耗能能力和延性性能更佳,而竖向波形软钢阻尼器具有较大的初始刚度和承载力,其刚度退化较快;此外,与耗能板由普通Q235钢制成的波形钢板阻尼器相比,两种构造形式的波形软钢阻尼器均具有较好的延性性能。（3）本文采用ABAQUS对各阻尼器进行建模分析,并与试验对比,对模型的准确性进行验证;为拓展分析耗能板的厚度,腹板的波角、波长、高宽比,翼缘板与腹板的厚度比以及初始缺陷率对阻尼器性能的影响建立了36个模型。分析结果表明:横向波形软钢阻尼器的耗能能力、承载力与耗能板的厚度、翼缘板和腹板厚度比成正比,与腹板的高宽比成反比;此外,随着腹板的波角的减小和波长的增大,阻尼器的耗能能力随之上升,但其承载力和初始刚度有所下降。对于竖向波形软钢阻尼器,其承载力和耗能能力与耗能板的厚度、波长、翼缘板和腹板的厚度比成正比,与腹板的波角、高宽比成反比;此外,其刚度与耗能板的厚度成正比,与高宽比成反比;而波角、波长、厚度比等因素对其刚度的影响均较小。相比之下,竖向波形软钢阻尼器对于初始缺陷更加敏感。（4）将耗能能力和延性均较好的阻尼器安装在钢框架中,并对其进行多遇和罕遇情况下的弹塑性地震反应分析。结果表明:两种波形软钢阻尼器均能够有效的减小钢框架的顶层水平位移和各层间的位移角,具有良好的减震效果;其中,横向波形软钢阻尼器基本能够满足在钢框架中的工作要求。

关键词：波形软钢阻尼器低屈服点钢正对称滞回性能耗能减震低周往复荷载试验弹塑性地震反应分析

异形钢管混凝土柱新型可更换剪切板式节点抗震性能研究

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异形钢管混凝土柱新型可更换剪切板式节点抗震性能研究

作者：叶晋源昆明理工大学

学位级别：硕士

梁柱连接节点作为整个结构的传力枢纽,其抗震性能对于整个结构的安全起着至关重要的作用。国内外现有的异形钢管混凝土柱框架节点在装配和使用过程中都不可避免地存在一定的问题。同时,随着可恢复功能结构的发展,越来越多的学者开始关... 详细信息

梁柱连接节点作为整个结构的传力枢纽,其抗震性能对于整个结构的安全起着至关重要的作用。国内外现有的异形钢管混凝土柱框架节点在装配和使用过程中都不可避免地存在一定的问题。同时,随着可恢复功能结构的发展,越来越多的学者开始关注和研究如何使结构能够在地震后快速恢复生产使用。为了更好地推进异形柱框架结构体系的应用。本文结合软钢阻尼器特点,提出了一种异形钢管混凝土柱新型可更换剪切板式节点(CFST-RSPJ),并采用试验与数值模拟相结合的方式对其抗震性能进行了系统化的研究,主要内容如下:1.介绍了与钢管混凝土柱框架节点相关的设计原则和分类标准,并对异形钢管混凝土框架结构剪切板式节点的初始刚度进行推导,为后续设计和进行节点低周往复荷载试验提供了理论基础。2.分别设计了腰孔剪切耗能板和矩形孔剪切耗能板的新型异形钢管混凝土结构剪切板式节点,进行低周往复荷载试验,获得两个节点的滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力和刚度退化等力学性能指标,并对数据进行对比分析,结果表明不同开孔形式的剪切耗能板会造成不同的破坏模式,腰孔剪切耗能板的新型异形钢管混凝土结构剪切板式节点的破坏模式理想,滞回曲线饱满,承载能力高,刚度退化稳定,延性性能和耗能能力较好。3.建立了新型异形钢管混凝土结构剪切板式节点的有限元模型,该模型考虑了材料、几何非线性,混凝土与异形钢管柱壁之间的接触等问题,并给出了单元选取,分析步及相互作用的设置、荷载及边界条件的施加的解决方法,与试验结果对比之后,发现模型计算所得结果与试验相比误差控制在10%以内,验证了所建立节点模型的正确性,为下一章的参数化分析奠定了基础。4.在试验和数值模拟的基础上,通过改变节点的轴压比,板件间摩擦系数、剪切耗能板厚、剪切耗能板开孔率以及剪切耗能板钢材强度等5个参数,共建立了20个不同参数的有限元模型,对模型的应力云图,滞回曲线,骨架曲线三个方面进行了对比分析,得出了不同参数对节点抗震性能的影响规律,为新型异形钢管混凝土结构剪切板式节点的各组件在实际工程中的合理取值提供设计建议。

关键词：异形柱剪切耗能板低周往复荷载试验抗震性能数值模拟

内置预应力X形组合斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

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内置预应力X形组合斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

作者：莫自庆广西大学

学位级别：硕士

试验设计制作了6个缩尺比例为1/2的型钢混凝土短肢剪力墙试件,它们具有相同的配筋形式和轴压比,以剪跨比、斜撑的类型和斜撑中有无预应力作为变化因子,采用低周反复加载的试验方法对它们的抗震性能进行试验研究。通过观察分析试件的破... 详细信息

试验设计制作了6个缩尺比例为1/2的型钢混凝土短肢剪力墙试件,它们具有相同的配筋形式和轴压比,以剪跨比、斜撑的类型和斜撑中有无预应力作为变化因子,采用低周反复加载的试验方法对它们的抗震性能进行试验研究。通过观察分析试件的破坏形态,量测试件的应变、应力、预应力的变化规律及滞回曲线,对试件的承载能力和强度、刚度及刚度退化、变形能力、耗能性能、变形特征以及预应力变化机理进行细致研究,同时,将基于三种承载力计算模型的计算结果与试验结果进行对比分析,得到如下主要结论：(1)6个试件的受力过程都经历了相似的四个阶段,即弹性阶段、裂缝阶段、屈服阶段和破坏阶段。小剪跨比试件PSW-2～SW-6的破坏形态是以剪切变形为主的剪压破坏,大剪跨比试件PSW-1则是以弯曲变形为主的弯剪破坏。(2)施加预应力可以减少试件的裂缝数量、裂缝的宽度和延伸长度,并改变了裂缝的开展形态,使得斜裂缝的倾斜角度较非预应力试件的平缓。同时设置预应力斜撑可以提高试件的开裂荷载,这种现象在预应力组合斜撑试件PSW-2中更加明显,相比无预应力的试件,其开裂荷载提高了39.3%。无预应力的普通斜撑对试件的开裂荷载影响不大。(3)设置普通斜撑和预应力斜撑对试件屈服荷载和承载能力的提高幅度均较大,特别是对设置预应力组合斜撑的试件PSW-2,其屈服荷载、峰值荷载比带预应力精轧螺纹钢斜撑的试件PSW-3分别提高了12.1%和11.9%,比参照试件SW-6提高了27.2%和26.5%。(4)设置预应力斜撑可以提高试件的刚度,而且在达到峰值荷载之后的加载的后期,可以有效抑制刚度的退化,增加试件的后期刚度,保证试件在加载后期拥有更好承载能力和峰值荷载后的变形能力。(5)预应力组合斜撑可有效地减少预应力筋的预应力损失,能有效地发挥预应力的作用。相对之下,单纯的预应力精轧螺纹钢筋斜撑的预应力损失相对较大。(6)带精轧螺纹钢普通斜撑的试件SW5和有预应力斜撑的试件拥有更好的抗震耗能特性和延性,其中试件SW-5因精轧螺纹钢与混凝土之间有良好的粘结性能而使其强度更能被充分利用,因此获得了最优的耗能特性和延性性能。(7)在预应力组合斜撑的作用下,试件PSW-2拥有6个试件中最高的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载,且在加载过程中,预应力损失程度较小。但由于组合斜撑的外套钢管及边缘构件的型钢与混凝土之间出现粘结滑移破坏,使得试件在峰值荷载后的强度和刚度退化较快,其滞回曲线也略呈“捏拢”形状,耗能及延性不如SW5试件,因此,在解决型钢及钢管与混凝土之间的粘结性能后,方可有望进一步提升预应力组合斜撑的耗能和延性性能。(8)在加载过程中,有预应力斜撑和无预应力斜撑的试件,其墙肢纵向分布钢筋的应变均较好符合了“平截面假定”。(9)采用基于平截面假定的承载力计算方法和基于软化拉压杆模型的方法,所得到的承载力计算值与承载力实测值的偏差相对较小,因此该两方法均可适用于带预应力斜撑的试件。

关键词：型钢混凝土短肢剪力墙预应力低周往复荷载试验抗震性能

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玻化微珠保温混凝土剪力墙承载力试验及分析

玻化微珠保温混凝土剪力墙承载力试验及分析

作者：冯文党太原理工大学

学位级别：硕士

玻化微珠保温混凝土剪力墙是为了适应我国建筑节能和墙体材料革新而提出的新型承重保温墙体。该新型墙体因其独特的设计在结构抗震、经济指标、社会效益等方面优势明显,已获得业内专家的好评。本文通过试验研究、模拟分析以及理论计算,... 详细信息

玻化微珠保温混凝土剪力墙是为了适应我国建筑节能和墙体材料革新而提出的新型承重保温墙体。该新型墙体因其独特的设计在结构抗震、经济指标、社会效益等方面优势明显,已获得业内专家的好评。本文通过试验研究、模拟分析以及理论计算,确定新型墙体的承载力计算公式,提出合理的设计建议。主要完成以下工作:1、进行了不同剪跨比、不同轴压比、不同配筋率的剪力墙低周往复荷载试验,确定了不同参数剪力墙试件的破坏过程、破坏形态、承载力、特征位移以及滞回耗能等特性,分析了保温混凝土剪力墙承载力。试验结果表明:1)玻化微珠保温混凝土剪力墙裂缝分散,遍布整个墙体,这使得墙体利用其材料本身进行耗能的能力得以充分发挥。剪跨比为1.0和1.3的剪力墙发生剪切破坏,剪跨比1.6的中高剪力墙剪切破坏成分减少,更趋向于延性弯曲破坏。2)试件的开裂荷载接近,增大剪力墙的轴压比、配筋率,对开裂荷载影响不明显,屈服荷载和极限荷载均明显提高;剪跨比越大,其他参数相同时,试件的屈服荷载越大,极限承载力越小。增大剪跨比,屈强比增大,墙体从屈服到破坏过程较缓慢;增大配筋率,屈强比略有减小。2、采用有限元软件对保温混凝土剪力墙进行模拟分析,剪力墙破坏形态与试验过程中墙体一致,得到的结果基本与实验数据吻合。采用现行规范公式对玻化微珠保温混凝土剪力墙承载力进行计算,将计算值与实测值以及模拟值对比分析,建议考虑承载力调整系数对规范中公式修正,以应用于新型结构墙体极限承载力的计算。同时,论文基于试验研究和模拟分析提出合理的设计建议。

关键词：玻化微珠保温混凝土剪力墙低周往复荷载试验正截面承载力斜截面承载力模拟分析

预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点抗震性能研究

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预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点抗震性能研究

作者：孟睿智扬州大学

学位级别：硕士

近年来,国家大力推进建筑工业化,而预制装配技术是达到建筑工业化这—目标的关键技术,预制装配混凝土结构符合建筑业的发展趋势,具有广阔的前景。本文在总结国内外学者研究成果的基础之上,提出了预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点,... 详细信息

近年来,国家大力推进建筑工业化,而预制装配技术是达到建筑工业化这—目标的关键技术,预制装配混凝土结构符合建筑业的发展趋势,具有广阔的前景。本文在总结国内外学者研究成果的基础之上,提出了预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点,即通过梁柱钢套及高强螺栓将预制梁柱拼装连接的后张无粘结预应力混凝土框架节点。本文对该类型节点的抗震性能进行了试验研究,并根据试验结果进行了有限元模拟验证及相关的参数分析。论文的主要工作如下:（1）总结国内外学者有关钢-混凝土组合节点、预制装配混凝土框架节点的研究成果,对不同形式的预制装配混凝土框架节点进行对比,改进了课题组之前提出的以节点钢套为核心通过焊接将预制梁柱连接起来的装配式节点形式,提出预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点。（2）设计制作了 5个新型节点试件和1个现浇节点试件,对各试件进行了低周往复荷载试验,通过控制预应力筋初始应力大小、梁钢套上加劲肋厚度及梁内纵筋面积等参数,对新型节点的抗震性能进行了研究。试验结果表明,预应力预制装配梁柱套接混凝土框架节点的承载力及耗能能力良好,具备一定的变形恢复能力,梁配筋较大的试件在试验荷载作用下损伤主要集中于梁钢套,而梁配筋较小的试件则发生了梁端弯曲破坏,实现了塑性铰的外移;在试验设计的范围内,预应力筋初始应力增加,节点的承载力提高而耗能能力下降;在试验设计的范围内,梁钢套上加劲肋厚度增加,节点承载力提高,但耗能能力有轻微程度的降低。（3）利用ABAQUS软件建立了新型节点的有限元模型,并进行了力学性能的模拟。根据试验条件对节点模型的单元类型、网格精度、材料本构、相互作用以及边界条件准确设定后,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了试验的准确性和有限元方法的可行性。对节点的有关参数进行扩参数分析,结果表明,梁钢套上加劲肋的厚度以及钢板屈服强度的增加能够提高节点的承载力,梁内纵筋面积的增大可能对节点的破坏形式产生影响。

关键词：低周往复荷载试验预制混凝土节点梁柱钢套抗震性能有限元分析

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装配式钢-混凝土组合框架节点抗震性能研究

装配式钢-混凝土组合框架节点抗震性能研究

作者：赵灿灿河北工业大学

学位级别：硕士

装配式建筑具有施工效率高、施工精度高、施工质量高、人工成本低、节能环保等优点,很好地契合了国内建筑市场的需求。装配式钢筋混凝土节点也成为研究的重点,但就目前的研究成果来看,多数装配式节点在经济效益、社会效益、受力性能或... 详细信息

装配式建筑具有施工效率高、施工精度高、施工质量高、人工成本低、节能环保等优点,很好地契合了国内建筑市场的需求。装配式钢筋混凝土节点也成为研究的重点,但就目前的研究成果来看,多数装配式节点在经济效益、社会效益、受力性能或结构形式等方面或多或少的存在短板,难以推广到工程应用。为了解决上述问题,设计并制作了装配式钢-混凝土节点试件,旨在研究出一种结构形式简单、抗震性能良好、经济效益好、易于推广的装配式钢筋混凝土节点形式。设计并制作了两个装配式钢-混凝土组合框架节点和一个普通混凝土现浇节点,分别编号为ZJ-1、ZJ-2、PJ-1,对3个试件进行低周往复荷载试验,分析各试件的破坏形态,研究其承载能力、滞回性能、骨架曲线、耗能能力、刚度退化、强度退化、延性以及钢筋钢板应变等,对比装配式节点与现浇节点抗震性能指标。研究结果表明:相较于现浇节点,两种装配式节点的承载能力及耗能能力明显增强,表现出更强的抗震性能。所提出的装配式节点初始刚度较大,但在试验中后期刚度退化明显,达到极限承载力以后承载能力下降较快,延性略差。试件ZJ-2的破坏形态优于现浇节点的破坏形态,试件破坏后柱子仍保留了大部分承载能力,符合强柱弱梁、强节点弱构件的结构设计理念。试件ZJ-1比试件ZJ-2的滞回曲线更加饱满,表现出更强的耗能能力。通过ABAQUS有限元分析软件对两个装配式节点及现浇节点进行了数值模拟,将模拟结果与试验结果进行了对比分析,吻合度较高。以钢筋强度、钢板强度、混凝土强度、轴压比以及钢板厚度为控制参数对两种装配式节点进行了参数分析。参数分析结果表明:钢板厚度和钢板强度是影响试件抗震性能的关键因素,随着钢板厚度的增加或钢板强度的提高,两种装配式节点的承载能力及耗能能力都有较大幅度增强。混凝土强度对装配式节点的承载能力有较大影响,随着混凝土强度的提高,装配式节点的承载能力大幅度提高,但对耗能能力提升较小。轴压比对试件的抗震性能也有较大影响,钢筋强度对装配式节点的抗震性能影响相对较小。

关键词：装配式结构框架节点抗震性能低周往复荷载试验有限元分析

端柱配置高强钢筋混凝土剪力墙抗震性能非线性有限元分析

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端柱配置高强钢筋混凝土剪力墙抗震性能非线性有限元分析

作者：李敏河北工业大学

学位级别：硕士

高强钢筋具有强度高、延性好、含碳量低、易焊接等优点,而剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能良好,已被广泛应用于高层建筑结构中。目前为止国内外学者对于高强钢筋混凝土剪力墙的研究还主要集中在梁、柱、节点等研究上,缺少对其抗震性能... 详细信息

高强钢筋具有强度高、延性好、含碳量低、易焊接等优点,而剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能良好,已被广泛应用于高层建筑结构中。目前为止国内外学者对于高强钢筋混凝土剪力墙的研究还主要集中在梁、柱、节点等研究上,缺少对其抗震性能的研究。因此本文对端柱配置高强钢筋混凝土剪力墙抗震性能的研究具有重要意义。针对课题的背景资料以及目前国内外研究现状,本文采用试验研究与非线性有限元分析相结合的方法,得到了以下研究成果:1.钢筋混凝土结构的非线性分析及有限元分析软件介绍建立钢筋混凝土结构有限元模型需要考虑的因素以及钢筋混凝土结构常见的材料本构关系,讨论混凝土塑性损伤模型的一些特征,对有限元分析的非线性问题简要说明,并介绍了大型有限元软件ABAQUS以及在软件中针对非线性问题如何响应分析。2.端柱配置高强钢筋混凝土剪力墙低周往复荷载试验与有限元分析对3片端柱配置HRB600级高强钢筋的混凝土剪力墙构件进行低周往复荷载试验,选取合适的钢筋和混凝土应力-应变曲线,考虑结构的非线性等,利用有限元分析软件ABAQUS建立基于试验构件的有限元模型,进行非线性有限元分析,分析墙体的承载能力、变形和耗能能力等。对有限元分析和试验得到的结果进行对比分析,表明模拟与试验吻合较好,各关键点的应力和位移以及延性系数误差均在可接受范围之内。3.端柱配置HRB600级高强箍筋混凝土剪力墙抗震性能参数分析本文基于第三章已验证的有限元模型的建立方法,分别对箍筋强度等级、轴压比、混凝土强度等级等参数对端柱配置高强钢筋混凝土剪力墙水平承载力和延性等抗震性能的影响进行研究,同时针对本文的研究结果对端柱配置高强钢筋剪力墙在实际工程中的运用和设计给出了部分意见和建议。分析结果表明,提高端柱箍筋强度等级后剪力墙结构的承载能力、延性均得到提高,结构的抗震性能得到改善;提高结构的轴压比和混凝土强度等级后剪力墙的承载力提高,但极限位移和延性系数等重要性能参数逐渐减小。

关键词：高强箍筋低周往复荷载试验非线性有限元分析抗震性能参数分析

穿斗木构架附加新型雀替式粘弹性阻尼器的力学性能研究

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穿斗木构架附加新型雀替式粘弹性阻尼器的力学性能研究

作者：徐荣荣昆明理工大学

学位级别：硕士

结构简单的穿斗式木构架的建筑在我国西南地区民居建筑是最为常见,西南地区多处于地震带,地震频发,木构架榫卯节点的摩擦和嵌压作用可以吸收输入结构的地震外力,榫卯节点是整个木结构建筑最易损坏位置,其损坏会使得整个木结构坍塌。本... 详细信息

结构简单的穿斗式木构架的建筑在我国西南地区民居建筑是最为常见,西南地区多处于地震带,地震频发,木构架榫卯节点的摩擦和嵌压作用可以吸收输入结构的地震外力,榫卯节点是整个木结构建筑最易损坏位置,其损坏会使得整个木结构坍塌。本文提出了一种新型雀替式粘弹性阻尼器(简称新型阻尼器)并安装于穿斗木构架榫卯节点,从新型阻尼器受力性能研究再到阻尼器加固多节点木构架的抗震性能研究。研究新型粘弹性阻尼器应用于木构架的榫卯节点改变节点区的受力机理,进行低周往复试验分析木构架加固前后的抗震性能。(1)从木材的宏观和微观角度来分析材料的物理和力学特性,同时对木材榫卯节点所受的摩擦与嵌压作用进行分析,对穿斗木结构的榫卯节点应用粘弹性阻尼器后受力机制转变为摩擦力、嵌压力和粘弹性阻尼器共同受力方式。(2)利用ABAQUS有限元软件建立扇形粘弹性阻尼器有限元模型,最后将模拟结果与试验结果进行对比,两组数据最大误差在10%以内,验证了模型建立的可靠性;依据扇形粘弹性阻尼器模拟的应力云图和阻尼器受力理论提出的新型雀替式粘弹性阻尼器,并建立新型阻尼器有限元模型,对比传统扇形粘弹性阻尼器和新型雀替式粘弹性阻尼器模拟结果的相关参数,同级加载情况下总耗能最大差值率为1.3%和峰值荷载最大差值率为6.27%,说明新型雀替式粘弹性阻尼器形制优化具有合理性。(3)共制作了6个粘弹性阻尼器进行低周往复加载试验,研究新型雀替式粘弹性阻尼器的变形、加载频率、阻尼材料、疲劳性能、连接方式对其性能的影响。研究表明:变形幅值对此阻尼器的影响明显,整个加载过程中滞回曲线逐渐饱满,且在加载初期滞回耗能增大幅度较小,位移加载后期滞回环面积增大越来越明显,D=10mm、D=65mm时,总耗能分别为0.022KN.m、0.309KN.m;不同橡胶材料的阻尼器试件的滞回曲线、总耗能、等效阻尼比和骨架曲线形状基本一致;加载频率对试件的力学性能指标无较大影响,各个频率的滞回曲线几乎重合,阻尼力最大相差率正向为6.2%,负向为4.8%,新型阻尼器的力学性能受到加载频率的影响很小;新型阻尼器没有明显的滞回曲线面积衰减和低周疲劳;阻尼器采用完全固接和抱箍连接相对比负向弯矩相差最大,差值率为33.6%,所以采用抱箍连接依旧可以发挥阻尼器的绝大部分耗能作用。(4)共设计制作了2榀1:1足尺松木穿斗木结构构架模型,1榀为穿斗式平面外木构架,另一榀为穿斗式平面内木构架,研究穿斗式木构架榫卯节点应用新型粘弹性阻尼器加固前和加固后的抗震性能效果及抗震机理,先对未加固的木构架试件进行第一阶段的低周往复加载试验,对其进行复原处理后安装新型粘弹性阻尼器,再进行低周往复加载。获得各个穿斗式木构架的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、变形能力和节点应变曲线等试验结果。研究表明:在同一加载位移幅值下,安装粘弹性阻尼器的滞回曲线相较于未安装粘弹性阻尼器更加饱满,且在大加载位移下,平面外木构架加固前后耗能面积分别为146.718KN.m、445.446KN.m、平面内木构架加固前后耗能面积分别为395.081KN.m、1111.232KN.m,粘弹性阻尼器提高构架耗能能力的效果更加突出;通过安装粘弹性阻尼器提高木构架的抗震性能具有实际意义,为后续粘弹性阻尼器研究和推广应用提供一定的参考价值。

关键词：穿斗式木结构榫卯节点粘弹性阻尼器低周往复荷载试验抗震性能

基于钢-栓连接的新型装配式混凝土梁柱节点抗震性能研究

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基于钢-栓连接的新型装配式混凝土梁柱节点抗震性能研究

作者：王鸣辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

我国建筑行业正在经历着转型发展的重要时期,装配式建筑作为一种具有代表性的新型建筑工业,在国家政策的支持与推动下蓬勃发展。2016年,国务院出台意见明确指出,未来我国要力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。... 详细信息

我国建筑行业正在经历着转型发展的重要时期,装配式建筑作为一种具有代表性的新型建筑工业,在国家政策的支持与推动下蓬勃发展。2016年,国务院出台意见明确指出,未来我国要力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。梁柱连接节点在装配式混凝土框架结构中发挥着至关重要的作用,同时也是框架结构内最薄弱的部位,施工便捷、整体性好的连接方式是保证装配式结构正常工作的前提条件。本文以实际工程背景为基础,提出了一种施工高效、运输便捷、安装简单和无连接件突出,基于钢-栓进行装配的新型连接方式。本文通过设计、理论、有限元模拟、低周往复荷载试验和参数分析五个方面对新型装配式梁柱节点进行了抗震性能研究,主要工作及结论如下:(1)在现有的装配式梁柱节点研究成果基础上,根据待解决的工程问题,本文提出一种基于钢-栓连接的新型装配式混凝土梁柱节点,对组成构件进行详细的构造设计及受力性能理论分析,并对节点的防腐及防火进行了设计,为本文后续的研究给予了理论支撑。(2)采用有限元分析软件ABAQUS建立了装配式混凝土梁柱节点和现浇节点的有限元分析模型,并将试件的节点破坏形态、核心区受力、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化及耗能能力等模拟结果进行对比分析,研究结果表明:新型装配式节点改善了破坏形态,梁端塑性铰实现了外移,具有较高的承载能力,良好的耗能能力及抗震性能。(3)制作新装配式梁柱节点的缩尺试件,开展低周往复荷载试验,观察试验过程及破坏现象,分析试件的滞回曲线、骨架曲线,并深入探究刚度退化曲线、延性系数、强度退化曲线及等效粘滞阻尼系数等抗震性能指标。研究结果表明:新型装配式梁柱节点核心区未发生破坏,节点核心区的塑性外移至附加钢筋端点处;新型装配式试件的滞回曲线较饱满,具有良好的耗能能力、较高的承载能力。(4)运用本文所建立的ABAQUS有限元分析模型,探究了在轴压比、高强度螺栓预紧力、连接钢板厚度及预制混凝土强度等参数变化下,对新型装配式梁柱节点性能的影响规律,结果表明:高强度螺栓的预紧力为175k N时(预拉力设计值),连接钢板厚度为10mm(设计值),轴压比为0.2时,即可发挥节点优异的抗震性能;新型装配式节点可在不同混凝土强度等级要求下使用,均具有良好的抗震性能,符合装配式建筑的工业化发展方向。(5)综上所述,基于钢-栓连接的新型装配式混凝土梁柱节点在低周往复荷载作用下表现优异,并具有缩短施工周期、减少人工劳动和节约施工成本等优势,应用前景广阔。该论文有图81个,表13个,参考文献85篇。

关键词：装配式梁柱节点抗震性能低周往复荷载试验有限元分析

新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑的拉压反复荷载试验研究

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新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑的拉压反复荷载试验研究

作者：刘一西安理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的稳步发展和城市化步伐的加速,基础设施的建设也在持续改善,这使得建筑行业的市场需求也在逐渐上升。随着智能化、绿色化、工业化等发展方向的逐步明确,建筑业展现出新的活力和巨大的发展潜力。绿色建筑、装配式建筑等新... 详细信息

随着我国经济的稳步发展和城市化步伐的加速,基础设施的建设也在持续改善,这使得建筑行业的市场需求也在逐渐上升。随着智能化、绿色化、工业化等发展方向的逐步明确,建筑业展现出新的活力和巨大的发展潜力。绿色建筑、装配式建筑等新型建筑方式逐渐成为主流,越来越多的现代化、多功能和具有浓厚文化特征的大跨度不规则结构不断涌现。但是近年来地震发生的频次因各大板块运动而显著上升,对我国建筑物产生了严重的影响同时对我国人民的生产和生活造成了巨大的冲击。为解决正蓬勃发展的各类新式建筑结构不规则、稳定性差、抗震能力不佳的缺点,具有低成本、低排放、高耗能能力的防屈曲支撑引发了越来越多的关注和应用。现有应用广泛的一字型单芯杆防屈曲钢支撑,虽然相较于传统混凝土防屈曲支撑,承载力得到了提高,优良的可装配性也极大简化了支撑的加工制作过程,节约了人工和材料成本,但是一字型单芯杆的架构,使得其本身的拓展性和改进潜力受限,在追求高效节能的时代背景下越来越无法适应各类复杂建筑的实际需求。比如在此结构形式上获得更强的承载能力和耗能能力,只能通过提高核心单元的材料强度和截面尺寸来实现,这无疑增加了成本,与其追求简易、高效、节能的设计初衷逐渐背离。基于此,本文提出了一种新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑,能够弥补现有防屈曲支撑低效、稳定性不佳、更换难度高等缺点。针对新型支撑的芯杆屈服段截面宽度、约束间隙、芯杆屈服段长度和芯杆屈服段截面厚度四个主要设计参数,设计制作了9个新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑试件,在低周往复荷载试验试验过程中,观察了新型支撑的破坏形态与过程,深入探讨了各个设计参数对支撑力学性能和耗能能力的影响。为了更深入地理解新型支撑的性能,依据试验结果,运用ABAQUS有限元分析软件对其进行了精细化数值模拟,通过对比,验证了模型的可靠性。最终结合试验和有限元模拟的结果,通过理论推导和数据拟合得到了新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑的承载力计算公式,为该类约束屈曲支撑的设计和优化提供了参考依据。本文的主要结论如下:(1)在拉压反复荷载作用下,新型支撑滞回曲线较为饱满、各项耗能参数和力学性能指标均处较高水平,新型支撑的双芯杆能够从一阶屈曲模态逐渐发展为高阶屈曲模态,其符合防屈曲支撑芯材的变形特征,新型支撑具有良好的耗能能力,改进的两芯杆三约束设计较为合理。(2)影响新型支撑力学性能和耗能能力有四个主要设计参数:芯材屈服段截面宽度、约束间隙、芯材屈服段长度和芯材屈服段厚度。其中增加新型支撑的芯材屈服段截面宽度,减小约束间隙,增加芯材屈服段厚度,支撑的滞回曲线更为饱满、承载力也有所提升、累积耗能显著增加、等效割线刚度也有提升,但是等效粘滞阻尼比变化不大;减小芯材屈服段长度可以提高支撑滞回曲线饱满度、增加支撑累积耗能、提升支撑等效割线刚度,但是对支撑的能量耗散系数及等效粘滞阻尼比影响不大。综合考虑各参数的影响,建议在新型支撑的设计过程中应通过减小约束间隙,增大芯材屈服段厚度来提升支撑的耗能减震能力以满足实际工程需求。(3)利用ABAQUS有限元分析软件,依据材性试验和低周往复荷载试验结果建立的新型支撑有限元计算模型较为可靠,数值模拟结果与试验结果较为吻合,芯材的变形特征符合防屈曲支撑设计要求,新型支撑展现出了良好的力学性能和耗能能力。(4)在规范防屈曲支撑承载力计算公式的基础上,考虑了芯杆截面尺寸、约束间隙、内芯屈服段长度对新型装配式双芯杆防屈曲钢支撑承载力的影响,通过线性拟合,得到了相应的调整系数。修正后的承载力计算公式误差小,较为可靠,为新型支撑的设计和制作提供了理论依据。

关键词：防屈曲支撑低周往复荷载试验有限元分析承载力计算公式