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组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的抗震性能研究

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致谢

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 防屈曲耗能支撑

1.2.1 防屈曲耗能支撑的构成要素

1.2.2 防屈曲耗能支撑的控制原理

1.2.3 防屈曲耗能支撑的布置形式

1.3 防屈曲耗能支撑的研究及发展状况

1.3.1 国外研究状况

1.3.2 国内研究状况

1.3.3 防屈曲支撑在实际工程中的应用

1.4 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑

1.5 本文的研究内容

第2章 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的理论分析

2.1 引言

2.2 防屈曲耗能支撑的力学模型

2.3 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的设计要求

2.3.1 支撑内核的设计要求

2.3.2 支撑外核钢管的设计要求

2.4 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的稳定性理论分析

2.4.1 支撑的整体稳定

2.4.2 支撑内核的弹性分析

2.4.3 支撑内核的弹塑性屈曲分析

2.4.4 支撑内核的高阶屈曲分析

2.5 本章小结

第3章 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的有限元模型

3.1 引言

3.2 建立组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的模型

3.2.1 定义单元类型

3.2.2 定义材料性质

3.2.3 网格划分

3.3 有限元分析方法

3.4 有限元求解方法

3.5 本章小结

第4章 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的非线性屈曲分析

4.1 引言

4.2 有限元模型

4.3 加载方法

4.4 影响组合钢管混凝土防屈曲支撑耗能性能的因素

4.4.1 内、外核之间的间隙

4.4.2 内核突出段的长度

4.4.3 内、外核接触处的摩擦系数

4.5 组合钢管混凝土防屈曲支撑的非线性屈曲对比分析

4.6 组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的对比滞回分析

4.7 本章小结

第5章 工程加固实例

5.1 引言

5.2 工程简介

5.3 布置防屈曲耗能支撑

5.4 加固后抗震性能评估

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

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摘要

防屈曲耗能支撑(BRB)作为一种新型的支撑构件,具有良好的耗能减震作用,现在已经运用到一些工程中。
   目前对防屈曲耗能支撑的研究主要多集中在内核芯材截面为“一”、“十”和“T”字形,外包钢管混凝土的防屈曲支撑。对于在内核单元中填充混凝土的防屈曲支撑则研究较少。组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑是一种新型的支撑,其内核单元为钢管混凝土,外围约束单元为钢管。先对组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑进行理论分析,推导支撑的整体承载力计算公式,研究内核单元不同阶数的屈曲变形特性。采用ANSYS有限元软件,针对该支撑的影响要素,如:内核突出段长度、内、外核之间的间隙和摩擦系数,设计六种不同尺寸支撑模型,施加反复荷载,通过非线性屈曲分析模拟支撑的破坏形态和抗震耗能性能,并绘制滞回曲线。结果表明所研究的组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑构造合理、耗能能力强、抗震性能优越。
   介绍了一个工程加固实例,将防屈曲耗能支撑应用在小学教学楼框架体系中,通过层间剪力值、扭转系数、层间位移角等参数的变化,对防屈曲支撑框架的抗震性能作了进一步的研究.证明在框架体系中使用防屈曲耗能支撑能够有效地减小地震作用对框架结构的影响,提高其抗震性能。

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