考虑耗能段长度变化时Y型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能研究

【摘要】： 近些年来,在钢结构建筑中利用偏心支撑进行抗震设计已经得到广泛的接受和认可。在许多国家,偏心支撑框架体系(EBF)已经被用于许多的主要建筑。和传统的框架结构体系比较起来,偏心支撑框架体系要满足两条基本的抗震设计标准:一是正常工作下具有足够大的刚度,二是在破坏荷载下具有良好的延性和耗能能力。本文所研究的Y型偏心支撑是EBF的一种支撑形式,具有许多独特之处,有着广阔的应用前景。 Y型偏心支撑框架结合了偏心支撑框架的强度、刚度高和普通抗弯框架的延性、耗能性能好的优点,通过耗能梁段的非弹性变形耗散大量输入结构的地震能量。它是一种改进了的新型抗侧力体系。因此分析偏心支撑框架在地震作用下的响应以及提出改善耗能梁段的建议,不仅具有理论意义,而且具有很大的应用价值.针对上述问题,本文完成了三榀1:3的钢框架模型试验—2榀Y型偏心支撑框架和1榀K型偏心支撑框架。研究和对比这三种偏心支撑框架在低周往复荷载作用下的抗侧力性能,分析框架的刚度、强度以及耗能能力等。在试验的基础上,讨论了Y型偏心支撑体系和K型偏心支撑体系各自的适用范围和受力特点,提出了相应的设计建议。 本文还通过数值模拟对Y型偏心支撑框架进行非线性分析,讨论各个受力阶段框架的应力分布情况。而且,本文对耗能梁段进行进一步计算分析,概述耗能梁段对整体性能的影响,并利用有限元程序ANSYS对耗能梁段进行数值计算:针对耗能梁段的屈服类型建立7种不同长度的模型,计算讨论耗能梁段屈服类型的长度划分;并结合已有的试验阐述了耗能梁段长度变化对Y型偏心支撑的影响。 最后,在总结全文工作的基础上,提出了本课题有待进一步的问题。