论文部分内容阅读
钢管混凝土框架结构具有竖向承载力高,施工速度快,综合效益高等优点,但其抗侧刚度较低,在大震作用下耗散能量相对较少,框架节点及相应的楼层位置和非结构构件损坏严重。为改善钢管混凝土框架结构的抗震性能,课题组提出了“带防屈曲支撑的钢管混凝土减震框架结构体系”,其抗侧刚度较高、支撑不会屈曲,阻尼器对结构起到耗能减震的作用。为此,本文对其抗震性能进行了数值模拟和参数分析,主要研究内容如下：(1)对本课题组已有带防屈曲支撑(BRB)的钢管混凝土平面框架和普通钢管混凝土平面框架的抗震性能试验和其他学者的研究成果进行了分析和总结,归纳了影响钢管混凝土框架抗震性能和减震效果的9个设计参数。(2)基于上述钢管混凝土平面框架的试验模型,分别采用Opensees软件和ABAQUS软件建立有限元模型并加以验证,结果表明：两种软件所建立的钢管混凝土减震框架数值模型是有效、可行的。(3)在Opensees软件中对带BRB的钢管混凝土平面框架进行拟静力数值模拟和参数分析,研究了9个设计参数对其抗震性能的影响规律。结果表明：BRB初始刚度、BRB屈服强度、钢管混凝土框架柱轴压比及含钢率是影响其抗震性能的主要设计参数,给出了上述主要设计参数的合理取值。(4)在Opensees软件中对带黏滞阻尼器(VD)的钢管混凝土平面框架进行动力非线性时程数值模拟和参数分析,研究不同场地类别、阻尼器参数和地震作用等对钢管混凝上平面框架抗震性能的影响规律,给出了VD阻尼器设计参数的合理取值。(5)基于以上钢管混凝土平面减震框架中阻尼器设计参数的合理取值结果,结合某三维钢管混凝土框架结构算例,分别采用BRB和VD两种减震控制方案,利用Etabs有限元软件对其在小震和大震作用下的抗震性能和减震效果进行了对比分析,结果表明：两种方案的减震效果明显,均提高了钢管混凝土框架结构的抗震性能,所采用的阻尼器设计参数合理、有效,可用于工程结构的初步设计与分析。