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题名支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构抗震性能研究
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作者
钱佳怡
赵宝成
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机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
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出处
《苏州科技大学学报（工程技术版）》
CAS
2024年第4期17-24,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51878432)。
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文摘
为了使摇摆钢支撑框架结构具备耗能能力,更好地控制结构在地震作用下的摇摆幅值,提出在摇摆钢支撑两侧框架柱的柱脚位置设置耗能装置,同时简化摇摆钢支撑与基础之间的构造,支撑与基础采用刚性连接。应用有限元软件ABAQUS建立支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构模型,对模型进行低周往复加载,得到了其破坏模式,分析了耗能柱脚剪切板开孔间距、剪切板厚度和中心钢支撑跨度等设计参数对其滞回性能的影响,给出了结构设计参数的建议取值和极限承载力计算公式。分析结果表明:支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构滞回性能良好,破坏模式合理;在水平荷载作用下,耗能柱脚率先进入塑性耗能,塑性变形充分,耗能能力强;加载过程中,高强度螺栓未达到极限强度,连接方式可靠;随着开孔间距、剪切板厚度和支撑跨度的增加,结构在相同侧移比下的抗侧承载力和刚度提高,但是耗能能力有所下降;公式计算结果与有限元结果吻合较好,可供实际工程参考。
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关键词
摇摆钢支撑
耗能柱脚
抗震性能
有限元分析
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Keywords
rocking steel brace
energy-consuming column base
seismic performance
finite element analysis
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
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题名柱脚耗能摇摆钢支撑结构滞回性能分析
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作者
张鹏端
赵宝成
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机构
苏州科技大学土木工程学院
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出处
《苏州科技大学学报（工程技术版）》
CAS
2024年第1期1-8,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51878432)。
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文摘
柱脚耗能摇摆钢支撑结构是一种具有可恢复功能的结构形式,具有良好的耗能能力,柱脚破坏后易于替换修复。采用ABAQUS有限元分析软件建立柱脚耗能摇摆钢支撑结构模型,耗能柱脚采用两种不同的构造形式,分析了结构在低周往复荷载作用下的滞回性能。分析结果表明:柱脚耗能摇摆钢支撑结构滞回曲线饱满,耗能能力强,变形能力好。耗能柱脚依靠耗能剪切板孔间短柱进入塑性耗能,剪切板孔间短柱端部为薄弱部位,加载过程中最先发生断裂;耗能柱脚耗能板孔间短柱宽度越大,耗能柱脚剪切板宽度越小、结构的跨度越大,构件的耗能能力越好,分析了柱脚耗能摇摆钢支撑结构的典型屈服机制,基于小变形假定,推导了屈服承载力计算公式,与有限元分析结果比较吻合较好,能较好地为实际工程提供依据。
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关键词
耗能柱脚
剪切板
滞回性能
摇摆钢支撑
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Keywords
energy dissipation column base
optimization of opening shape
hysteretic performance
swing steel support frame
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
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题名连柱摇摆钢支撑抗震性能研究
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作者
刘易凡
赵宝成
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机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
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出处
《苏州科技大学学报（工程技术版）》
CAS
2024年第3期1-9,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51878432)。
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文摘
为了提高连柱摇摆钢支撑的耗能能力,提出了支撑跨柱脚采用开椭圆孔截面的新型构造措施。采用有限元分析软件ABAQUS建立连柱摇摆钢支撑框架结构模型,进行了低周往复加载,对比分析了耗能连梁长度、框架跨度、框架高度等不同设计参数对结构抗震性能的影响。分析结果表明:连柱摇摆钢支撑主要由耗能连梁及耗能柱脚进入塑性来耗散能量,结构具有合理的破坏模式;连柱摇摆钢支撑结构具有较好的耗能能力,滞回曲线为饱满的梭形;结构的极限承载能力随着耗能连梁长度的增加呈现出先增大后减小的趋势,结构的累积滞回耗能能力也逐渐降低;耗能连梁应宜采用剪切屈服型,建议耗能连梁长度的取值范围为(1.2~1.5)Mp/Vp;增大框架跨度和减小框架高度等可以显著提升结构的耗能能力、刚度和承载能力。基于小变形假定和虚功原理,分析了连柱摇摆钢支撑结构在极限状态的典型屈服机制,推导出极限承载力计算公式,与有限元计算结果比较吻合,验证了公式的合理性,可为工程应用提供参考。
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关键词
连柱摇摆钢支撑
耗能连梁
耗能柱脚
滞回性能
极限承载力
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Keywords
linked rocking steel braced frame
link beam
energy dissipation column base
hysteretic behavior
ultimate bearing capacity
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
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题名摇摆钢支撑框架结构抗震性能分析
被引量：2
- 4
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作者
蒋聪
赵宝成
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机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
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出处
《苏州科技大学学报（工程技术版）》
CAS
2019年第1期49-56,共8页
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文摘
中心支撑钢框架抗侧效率高,但在设防地震作用下,中心支撑杆容易受压失稳,耗能性能劣化。为了提高中心支撑钢框架结构的耗能能力,提出了摇摆钢支撑框架结构体系。采用ABAQUS有限元分析软件对比分析了摇摆钢支撑结构与中心支撑结构的抗震性能,以及在支撑与框架不同刚度比、非耗能段采用不同钢材强度等级影响下的摇摆钢支撑结构滞回性能,确定了耗能段替换的层间侧移角范围。分析结果表明:摇摆钢支撑结构主要通过耗能段耗散能量,支撑未发生屈曲时,破坏模式比中心支撑结构理想,耗能机制合理;随着支撑与框架刚度比的增加,结构的整体位移曲线逐渐趋于线性,层间位移角趋于一致,支撑与框架的刚度比大于2时效果明显;提高摇摆钢支撑结构非耗能段钢材等级可以提高结构的极限承载力和剩余刚度,减轻结构的破坏程度,结构延性会有所降低;将结构正向骨架曲线简化为三折线模型能够准确确定耗能段替换的层间侧移角范围,结构刚度比和钢材强度等级增加能够提高耗能段替换的层间侧移角范围上限。
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关键词
中心支撑钢框架
摇摆钢支撑
刚度比
钢材强度
层间侧移角
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Keywords
concentrically braced frame
rocking steel brace
stiffness ratio
steel strength
story drift
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
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题名摇摆防屈曲支撑钢框架抗震性能分析
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作者
孙祚帅
张国伟
丁梦婷
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机构
北京建筑大学工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心
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出处
《动力学与控制学报》
2020年第5期40-45,共6页
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基金
北京未来城市设计高精尖创新中心(UDC2016030200)
QN03青年教师卓越支持计划(X18099)。
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文摘
基于防屈曲支撑钢框架(BRBSF)和摇摆防屈曲支撑钢框架(RBRBSF)拟静力试验,建立BRBSF和RBRBSF的有限元模型,利用OpenSees有限元软件对试验框架中采用的梁端削弱截面(RBS)进行分析,研究RBS对BRBSF和RBRBSF性能影响,并基于有限元模型进一步分析BRB参数对RBRBSF的影响.研究结果表明,梁端设置RBS可减小BRBSF梁柱节点弯矩,实现塑性铰外移,但对RBRBSF梁柱节点弯矩影响较小,BRB参数的改变对RBRBSF屈服荷载和承载能力有一定影响,但对框架柱轴力影响较小.
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关键词
摇摆防屈曲支撑钢框架
OPENSEES
梁端削弱截面
防屈曲支撑
等效刚度
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Keywords
rocking buckling-restrained braced steel frame(RBRBSF)
OpenSees
reduced beam section(RBS)
buckling-restrained brace(BRB)
equivalent stiffness
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
TU352.11
[建筑科学—结构工程]
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