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工程抗震与加固改造 2024年第4期46卷 128-136页

作者：陈晓桐叶茂杨琳怡李炫谢华广西建设职业技术学院广西南宁530007 广州大学风工程与工程振动研究中心广东广州510006

为改善现有金属阻尼器受力不均、延展性小、震后难以更换等问题,提出一种新型全域屈服耗能钢棒阻尼器,用于提高建筑结构的抗震性能。阻尼器采用耗能钢棒作为耗能元件,耗能钢棒经过截面设计后能实现全截面同时屈服,且方便震后更换。通过... 详细信息

为改善现有金属阻尼器受力不均、延展性小、震后难以更换等问题,提出一种新型全域屈服耗能钢棒阻尼器,用于提高建筑结构的抗震性能。阻尼器采用耗能钢棒作为耗能元件,耗能钢棒经过截面设计后能实现全截面同时屈服,且方便震后更换。通过有限元数值模拟表明全域屈服耗能钢棒阻尼器滞回曲线饱满,耗能能力强,验证了全域耗能钢棒阻尼器设计合理性,可有效提升钢棒的耗能能力和延性性能,最后探究了钢棒半径、数量、长度对阻尼器力学性能的影响。分析结果表明:耗能钢棒能实现全截面屈服,滞回曲线饱满,性能稳定优越。耗能钢棒半径、长度、数量对阻尼器性能影响显著。阻尼器的耗能性能与钢棒半径、数量成正比,与钢棒长度成反比。

关键词：消能减震耗能钢棒金属阻尼器抗震性能

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新型全域屈服耗能钢棒阻尼器设计与性能研究

新型全域屈服耗能钢棒阻尼器设计与性能研究

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作者：李炫广州大学

学位级别：硕士

地震是一种破坏力极强且难以预测的自然灾害,往往对建筑结构造成无法弥补的损害,新版《中国地震动参数区划图》中全面剔除了“不设防区”,对结构的抗震特性提出了更高的要求,学术界和工程界都越来越重视提高结构的抗震特性。针对常见金... 详细信息

地震是一种破坏力极强且难以预测的自然灾害,往往对建筑结构造成无法弥补的损害,新版《中国地震动参数区划图》中全面剔除了“不设防区”,对结构的抗震特性提出了更高的要求,学术界和工程界都越来越重视提高结构的抗震特性。针对常见金属阻尼器应力应变不均,易发生局部脆性破坏、延性性能不足、小震作用下难以发挥作用、震后更换较为困难等不足,提出一种全截面同时屈服的耗能钢棒,并依此设计出全域屈服耗能钢棒阻尼器,采用有限元软件ABAQUS对阻尼器进行了性能分析。主要研究如下:（1）基于耗能钢棒施加侧向位移时主要承受弯矩作用的受力特性,根据结构力学和材料力学相关计算公式,设计出全截面同时屈服的耗能钢棒。（2）提出全域屈服耗能钢棒阻尼器,阻尼器简单美观,配合V字形支撑使用,安装方便,适用性广。（3）通过数值模拟获得了阻尼器的滞回曲线,得出阻尼器力学参数。阻尼器的滞回曲线形状近似于平行四边形,可以选用双线性力学模型作为恢复力模型。（4）通过数值模拟分析了耗能钢棒数量、半径、长度对阻尼器耗能特性的影响。研究表明三者均对阻尼器性能影响显著,总体上看,阻尼器的耗能能力随钢棒数量、半径增加而增加,随长度增加而减小。（5）引入位移放大框架以增强阻尼器耗能能力,提高材料利用率。研究发现,增加1倍位移放大框架基本不影响阻尼器耗能特性,阻尼器耗能能力则随位移放大倍数增加而增加。

关键词：消能减震金属阻尼器耗能钢棒耗能钢棒阻尼器位移放大式阻尼器

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含耗能连接组件的装配式混凝土框架节点抗震性能研究

含耗能连接组件的装配式混凝土框架节点抗震性能研究

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作者：张莉涓东南大学

学位级别：硕士

装配式混凝土结构是符合我国建筑工业化发展趋势的一种结构形式,具有广阔的应用前景。连接是装配式框架受力的关键,采用延性连接的装配式混凝土结构符合日趋成为主流的基于性能的抗震研究思想,受到越来越多研究学者的关注。在装配式结... 详细信息

装配式混凝土结构是符合我国建筑工业化发展趋势的一种结构形式,具有广阔的应用前景。连接是装配式框架受力的关键,采用延性连接的装配式混凝土结构符合日趋成为主流的基于性能的抗震研究思想,受到越来越多研究学者的关注。在装配式结构节点处加入合适的延性耗能元件,可以诱导结构的损伤机制,即可达到延性连接的目的,从而大大提高结构的消能减震性能。本文基于国内外学者对于延性连接的研究成果,提出了一种新型延性连接——无滑移耗能连接及其混凝土框架延性节点——基于无滑移耗能连接的混凝土框架节点,简称SFDC-RCF节点。SFDC-RCF节点采用耗能钢棒作为耗能元件,利用可调组合钢筋接头将梁柱连接。为了研究无滑移耗能连接组件的受力特性,验证其是否能够稳定可靠地传递荷载,本文对无滑移耗能连接组件进行了前期试验,根据其受力特性对所提出的SFDC-RCF节点进行了试验设计与研究,并根据试验结果进行了有限元模拟验证与参数分析。论文的主要工作包括:(1)总结并分析早期地震区域预制混凝土框架连接形式及存在问题,分析含有DDC组件的延性预制混凝土框架(DPCF)节点的优势及尚存问题,为改进DPCF节点的抗震性能,提出一种新型延性节点形式——基于无滑移耗能连接的混凝土框架节点。(2)对无滑移耗能连接组件开展低周往复荷载试验研究,对其传力特性、滞回曲线、刚度特性和耗能能力等抗震性能进行深入研究,为后续SFDC-RCF节点的设计及试验提供参考。(3)对SFDC-RCF节点进行低周往复荷载试验,对其损伤情况、破坏模式、骨架曲线、刚度退化、耗能能力、延性等各项性能进行试验研究和理论分析,综合评价SFDCRCF节点的抗震性能,并验证试件的设计理念和分析方法。(4)试验发现,SFDC-RCF节点梁柱结合面处的间隙随着加载位移的增大而逐渐增大。针对这一现象进行了细致的分析,揭示了间隙逐步增大的机理,指出含有耗能钢棒的延性节点中出现这一现象的必然性,并提出了改善这一现象的措施。(5)利用非线性分析软件OpenSees对SFDC-RCF节点进行有限元模拟,并对其施加与试验相同的加载制度,将模拟结果与试验结果进行比较,对比分析荷载-位移曲线的拟合程度,验证SFDC-RCF节点试验方案的可靠性和有限元分析模型和方法的可行性;最后选择改变部分影响节点性能的参数进行参数分析。

关键词：低周往复荷载试验无滑移耗能连接组件耗能钢棒抗震性能有限元模拟

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