| 题名 | 预制装配式结构软钢阻尼器设计及性能模拟分析 |
| 作者 | 郑辉 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 杜永峰 |
| 关键词 | 全域屈服型耗能元件 梁柱节点软钢阻尼器 连梁软钢阻尼器 预制装配式结构 ABAQUS数值模拟 减震耗能 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 由于预制装配式混凝土(PC)结构在施工过程中存在二次浇筑混凝土接缝问题,使得各预制构件连接的整体性与现浇混凝土结构相比较差,进而导致预制装配式混凝土结构整体的抗震性能较差,限制了该结构体系在高层建筑及高烈度地区的应用。为了提高预制装配式混凝土结构的抗震性能,针对预制构件的连接相对薄弱这一特殊问题,结合软钢耗能性能优良的特点,提出应用于框架结构的梁柱节点软钢阻尼器以及应用于剪力墙结构的连梁软钢阻尼器。针对上述问题,本文主要研究内容及成果如下:(1)针对预制装配式混凝土框架结构梁柱节点连接相对薄弱这一问题,设计了一种新型的梁柱节点软钢阻尼器。为了提高材料的耗能利用率,对耗能元件进行形状优化设计得到全域屈服型耗能元件,并采用有限元软件ABAQUS对不同构造的全域屈服型耗能元件及梁柱节点阻尼器进行数值模拟分析。研究结果表明:在外部荷载的作用下,全域屈服型耗能元件在其预设耗能段上各截面同时达到屈服,当荷载逐步增大时,各截面内部的屈服区域逐步增大,直至各截面达到全截面屈服的耗能状态,提高了材料的耗能利用率;梁柱节点软钢阻尼器的弯矩-转角滞回曲线饱满,耗能性能优良,其耗能能力与全域屈服型耗能元件的尺寸及其布置位置有关;在进行梁柱节点软钢阻尼器设计时,只需按给定的理论设计公式,通过相关参数的调整,即可达到设计要求。(2)为了提高预制装配式混凝土剪力墙结构的抗震性能,基于全域屈服型耗能元件,提出了一种安装在剪力墙连梁中部的连梁软钢阻尼器,并对不同构造的连梁软钢阻尼器进行数值模拟分析。研究结果表明:连梁软钢阻尼器的力-位移滞回曲线饱满,耗能性能优良,耗能能力强;其耗能能力随着全域屈服型耗能元件个数的增多而增大,但是与耗能元件的位置及排列方式无关;可以根据单个全域屈服型耗能元件的性能参数,采用组合叠加的方式来计算出连梁软钢阻尼器的性能参数。(3)为了研究梁柱节点软钢阻尼器对预制装配式混凝土框架结构梁柱节点各项性能的影响,通过ABAQUS对预制装配式混凝土框架结构梁柱节点以及设置了梁柱节点软钢阻尼器的预制装配式混凝土框架结构梁柱节点进行数值模拟分析。研究结果表明:梁柱节点软钢阻尼器改变了预制装配式混凝土框架结构梁柱节点的破坏模式,使得节点的破坏尽量远离梁柱连接相对薄弱的混凝土后浇区域及节点核心区,使得结构达到了“强节点,弱构件”的设计要求;梁柱节点软钢阻尼器有效地提高了预制装配式混凝土框架结构梁柱节点的延性、抗侧刚度及耗能能力。(4)为了研究梁柱节点软钢阻尼器对预制装配式混凝土框架结构整体抗震性能的影响,对预制装配式混凝土框架结构以及设置梁柱节点软钢阻尼器的预制装配式混凝土框架结构进行地震作用下的数值模拟分析。研究结果表明:梁柱节点软钢阻尼器使得预制装配式混凝土框架结构在地震作用下的层间位移减小,提高了结构的整体抗震性能。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 88 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94690]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郑辉. 预制装配式结构软钢阻尼器设计及性能模拟分析[D]. 2019. |
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