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《河北理工大学》 2005年
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阻屈耗能支撑(BRB)系统耗能的全过程有限元分析

董艳英  
【摘要】:为克服传统框架结构型式的不足,合理而有效的抗震方法是在框架中设置支撑与耗能装置的组合结构,形成耗能支撑框架。耗能支撑是钢结构及钢筋混凝土结构耗能的主要方式之一。本文分析了耗能支撑和约束混凝土的研究现状,探讨了对由核心耗能钢板、无粘接混凝土和约束钢套筒组合而成的阻屈耗能支撑进行研究的目的和重要意义。根据台湾学者对阻屈支撑的试验研究,应用ANSYS 分析软件对阻屈耗能支撑进行了单调荷载作用下三维非线性有限元模拟。在模型中核心钢和混凝土之间采用了接触单元,混凝土与钢套筒之间采用了完全粘接。通过一系列的计算,对BRB 系统的核心耗能钢板、无粘接混凝土和约束钢套筒的工作过程和机理进行了全面的分析,同时定性地分析了为满足阻屈支撑的耗能性能,如何选择混凝土的强度等级和构件中混凝土的截面面积,为抗震设计提供理论基础。计算结果表明: 1. 单独的核心钢受压时,屈服前后截面应变分布较均匀;而阻屈支撑中的核心 钢在屈服前截面应变分布较均匀,屈服后应变分布不均匀,在支撑的两端应 变增加较快。 2. 混凝土强度对阻屈支撑耗能性能影响不明显。 3. 混凝土d 值对阻屈耗能支撑的耗能性能起控制作用。 4. 为满足支撑耗能性能,合理的混凝土强度应该在c35~c45 之间,合理的混凝土d 值为20mm~25mm。 首次采用有限元法利用ANSYS 软件对BRB 在单调荷载作用下的全过程进行分析,建立BRB 耗能支撑整体全过程分析的有限元计算模型。
【学位授予单位】:河北理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU352.11

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【引证文献】
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