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耗能梁腹板厚度对高强钢组合K型偏心支撑钢框架受力性能的影响 被引量:9
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作者 苏明周 时娇娇 +1 位作者 房正刚 段留省 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第5期622-626,632,共6页
为研究高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对5种不同耗能梁腹板厚度的高强组合钢偏心支撑钢框架(耗能梁段为Q345钢,梁柱及支撑为Q460钢)进行了有限元模拟分析.研究表明:在适当的范围内耗能梁段腹板厚度增大可提高... 为研究高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对5种不同耗能梁腹板厚度的高强组合钢偏心支撑钢框架(耗能梁段为Q345钢,梁柱及支撑为Q460钢)进行了有限元模拟分析.研究表明:在适当的范围内耗能梁段腹板厚度增大可提高结构的承载力、刚度及耗能能力,但过厚会因框架梁柱节点等处的破坏导致及耗能能力的降低,并根据有限元分析结果对耗能梁段的厚度给出了相关建议. 展开更多
关键词 高强钢组合k型偏心支撑 耗能梁梁段 滞回性能 有限元模
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多层高强钢组合K形偏心支撑钢框架抗震性能研究 被引量:20
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作者 李慎 苏明周 +2 位作者 连鸣 郑晓伟 石鲁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期38-47,共10页
高强钢组合偏心支撑是指耗能连梁采用普通钢材(Q345),而框架梁、柱等非耗能构件采用高强度钢材(Q460)的偏心支撑结构,这种结构体系不仅有效降低了构件截面,而且有助于高强度钢材的应用推广。为了研究其抗震性能,对1∶2缩尺比例的三层高... 高强钢组合偏心支撑是指耗能连梁采用普通钢材(Q345),而框架梁、柱等非耗能构件采用高强度钢材(Q460)的偏心支撑结构,这种结构体系不仅有效降低了构件截面,而且有助于高强度钢材的应用推广。为了研究其抗震性能,对1∶2缩尺比例的三层高强钢组合K形偏心支撑钢框架整体试件进行了低周往复加载试验,耗能连梁均为剪切屈服型。试验结果表明:高强钢组合K形偏心支撑结构具有较高的承载能力、良好的位移延性和耗能能力,二层耗能连梁的腹板受剪撕裂是试件破坏的标志,导致整体结构的承载力下降。试件最终破坏时,非耗能构件基本处于弹性受力状态,耗能连梁的弹塑性变形消散了大部分地震能量。另外,高强钢组合K形偏心支撑结构的延性指标受耗能连梁长度(e)与框架梁长度(L)比值影响,也与耗能连梁的转动能力有关,e/L越大,耗能连梁越接近于弯曲破坏,延性性能越好。 展开更多
关键词 k偏心支撑钢框架 高强钢 耗能连梁 抗震性能 延性
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高强钢组合K形偏心支撑钢框架震后修复试验研究 被引量:7
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作者 段留省 苏明周 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2015年第4期198-205,共8页
高强钢组合K形偏心支撑钢框架通过低屈服点耗能梁段的弹塑性变形耗散能量,结构破坏主要集中于此,可通过更换耗能梁段完成结构修复。为研究替换构件法修复这种结构的可行性和修复后结构的抗震性能,先对1榀单层单跨1/2缩尺的高强钢组合K... 高强钢组合K形偏心支撑钢框架通过低屈服点耗能梁段的弹塑性变形耗散能量,结构破坏主要集中于此,可通过更换耗能梁段完成结构修复。为研究替换构件法修复这种结构的可行性和修复后结构的抗震性能,先对1榀单层单跨1/2缩尺的高强钢组合K形偏心支撑钢框架进行循环加载试验;将已加载破坏的试件进行更换耗能梁段修复,再对修复后的试件进行循环加载试验。试件破坏模式和主要抗震性能指标的分析结果表明:采用替换耗能梁段法修复这种结构是可行的,且修复工作量小,有利于尽快恢复正常;修复后的极限承载力与原试件相当,但延性系数略有降低;相同层间位移角下二者耗散能量差别不大,但修复后的耗能梁段转动能力不及原试件。 展开更多
关键词 高强钢 k偏心支撑 可替换构件 震后修复 抗震性能
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高强钢组合D型偏心支撑框架抗震性能分析
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作者 樊瑞昌 苏明周 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期229-237,共9页
高强钢组合偏心支撑结构是梁柱采用高强钢材,耗能梁段采用普通钢材的新型结构体系。采用ABAQUS有限元软件建立了9个不同层数与钢材强度组合D型偏心支撑框架有限元模型,进行了滞回性能分析。通过与普通钢D型偏心支撑框架结构对比,表明虽... 高强钢组合偏心支撑结构是梁柱采用高强钢材,耗能梁段采用普通钢材的新型结构体系。采用ABAQUS有限元软件建立了9个不同层数与钢材强度组合D型偏心支撑框架有限元模型,进行了滞回性能分析。通过与普通钢D型偏心支撑框架结构对比,表明虽然高强钢组合D型偏心支撑的滞回性能略差,但随着结构层数的增加,其延性、耗能能力与普通钢偏心支撑结构的差距逐渐减小,且具有结构承载力高和刚度退化慢的优点,适用于高层结构。同时,由于高强钢构件截面较小,可以大大减少结构用钢量,因此有较高的经济效益。综合各因素考虑,建议在设计9层至14层D型偏心支撑结构时采用高强钢,钢材宜采用Q460。 展开更多
关键词 高强钢 D偏心支撑 有限元 滞回性能 用钢量
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高强钢组合偏心支撑振动台试验模态参数识别方法研究 被引量:1
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作者 田小红 苏明周 杨水成 《西安理工大学学报》 北大核心 2017年第4期413-418,共6页
为全面了解结构模型的模态参数在整个试验过程中的变化情况,提出采用随机子空间(SSI)法,直接利用结构在振动台试验过程中的加速度响应数据,识别结构的模态参数。用所提方法识别了一三层高强钢组合K型偏心支撑框架结构的频率、阻尼和振型... 为全面了解结构模型的模态参数在整个试验过程中的变化情况,提出采用随机子空间(SSI)法,直接利用结构在振动台试验过程中的加速度响应数据,识别结构的模态参数。用所提方法识别了一三层高强钢组合K型偏心支撑框架结构的频率、阻尼和振型,与峰值拾取法(PP)识别结果相比:该方法的固有频率识别结果误差很小,最大不超过4%;阻尼识别结果波动更小,与试验现象更接近。研究表明SSI法可用于识别振动台试验过程中每一次输入之后的结构模态参数,克服了传统方法识别阻尼不稳定、有时误差惊人等问题,对了解结构模型的模态参数具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 随机子空间法 振动台试验 模态参数识别 峰值拾取法 高强钢组合偏心支撑
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K型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析 被引量:8
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作者 赵宝成 顾强 蔡建秀 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2006年第3期379-383,共5页
K型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强是适用于高烈度震区的一种有效的抗侧力结构体系.根据偏心支撑结构在地震荷载作用下耗能梁段进入塑性的破坏特点,提出了... K型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强是适用于高烈度震区的一种有效的抗侧力结构体系.根据偏心支撑结构在地震荷载作用下耗能梁段进入塑性的破坏特点,提出了耗能梁段采用曲壳单元和其余构件采用梁单元的非线性有限元模型来分析K型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能和破坏机理,并自编了计算程序.通过有限元模拟计算分析,得到了K型偏心支撑钢框架抗震设计中合理的支撑截面大小、耗能梁段长度、高跨比、加劲肋间距、加劲肋厚度、腹板厚度等设计参数的确定方法. 展开更多
关键词 k偏心支撑 耗能梁段 曲壳单元 梁单元
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新型自复位K型偏心支撑钢框架抗震性能分析 被引量:7
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作者 刘文渊 孙国华 +1 位作者 冷捷 张龙 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第6期10-17,共8页
将K型偏心支撑钢框架的耗能梁换成形状记忆金属(Shape Memory Alloy,简称SMA)材料,通过SMA材料的超弹性为结构提供复位力,实现自复位K型偏心支撑钢框架的构想。为考察该新型自复位K型偏心支撑钢框架的抗震性能,应用ANSYS有限元软件建立... 将K型偏心支撑钢框架的耗能梁换成形状记忆金属(Shape Memory Alloy,简称SMA)材料,通过SMA材料的超弹性为结构提供复位力,实现自复位K型偏心支撑钢框架的构想。为考察该新型自复位K型偏心支撑钢框架的抗震性能,应用ANSYS有限元软件建立K型偏心支撑钢框架多尺度有限元模型,在验证有限元模型合理的基础上,设计传统K型偏心支撑钢框架和自复位K型偏心支撑钢框架,采用10条强震记录分别进行罕遇地震作用下的弹塑性动力时程分析。研究表明:新型自复位K型偏心支撑钢框架震后残余变形较小,能较好地实现结构的自复位,耗能梁腹板处应力分布与传统结构较为相似,但耗能能力及侧向变形能力较传统结构有所弱化。 展开更多
关键词 记忆金属(SMA) k偏心支撑 自复位 抗震性能 残余变形
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不同长度耗能梁段偏心支撑框架受力性能 被引量:4
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作者 孙山川 王新武 +1 位作者 孙海粟 时强 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期56-61,67,M0006,共8页
通过对3种长度耗能梁段下的K型偏心支撑钢框架进行往复力加载试验,研究了耗能梁段长度对结构受力性能的影响,分析了结构的极限承载能力、破坏形式、刚度退化及耗能等性能。研究结果表明:随着耗能梁段长度的增加,K型偏心支撑钢框架的强... 通过对3种长度耗能梁段下的K型偏心支撑钢框架进行往复力加载试验,研究了耗能梁段长度对结构受力性能的影响,分析了结构的极限承载能力、破坏形式、刚度退化及耗能等性能。研究结果表明:随着耗能梁段长度的增加,K型偏心支撑钢框架的强度、刚度和耗能均产生了明显的退化现象,但延性有所提升。耗能梁段长度的增加使得偏心支撑钢框架屈服荷载及极限承载力明显下降,这表明耗能梁段的长度对钢框架受力性能具有较大影响。耗能梁段长度的改变,并不影响偏心支撑钢框架率先通过耗能梁段消耗能量,从而保护整体框架相对稳定的设计理念。 展开更多
关键词 k偏心支撑钢框架 耗能梁段长度 承载力 耗能能力
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长圆孔腹板耗能梁段滞回性能研究 被引量:3
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作者 吴清怡 赵宝成 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2018年第3期121-129,共9页
在往复荷载作用下,设置加劲肋的耗能梁段首先在加劲肋与腹板之间的焊缝开始破坏,为了改善这一情况,提出不设置加劲肋腹板开长圆孔的耗能梁段构造形式。采用ABAQUS有限元软件分析了长圆孔腹板耗能梁段的滞回性能,系统考虑了各设计参数对... 在往复荷载作用下,设置加劲肋的耗能梁段首先在加劲肋与腹板之间的焊缝开始破坏,为了改善这一情况,提出不设置加劲肋腹板开长圆孔的耗能梁段构造形式。采用ABAQUS有限元软件分析了长圆孔腹板耗能梁段的滞回性能,系统考虑了各设计参数对耗能梁段承载力、滞回性能及抵抗面外失稳等的影响。分析结果表明:长圆孔腹板耗能梁段均可以实现屈曲前屈服,具有良好的滞回性能;腹板孔间柱长宽比β是决定耗能梁段承载力和滞回性能的决定因素;在开孔率和孔间柱长宽比一定的条件下,增加开缝列数可以提高耗能梁段抵抗面外失稳的能力,但其承载力和耗能能力下降;增加腹板厚度可以提高耗能梁段承载力和抵抗面外失稳的能力,而增加翼缘厚度对承载力和抵抗面外失稳的能力影响很小,其破坏形式多为孔间柱发生弯扭失稳。建议开孔列数m≥2,孔间柱长宽比β>1,孔列与孔列之间的间距不小于3倍孔间柱宽度,开孔率P∈(5%,15%)。 展开更多
关键词 长圆孔耗能梁段 孔间柱 k偏心支撑框架 滞回性能 面外失稳
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