“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑性能及设计方法研究

摘要

防屈曲耗能支撑是一种在受拉荷载和受压荷载情况下受力截面都能达到屈服的新型支撑构件，具有自重轻、成本低、安装方便和布置灵活等优点，应用于建筑结构中不仅可以提高结构的抗侧刚度，而且能够有效地吸收和耗散外界输入的能量，减少结构的地震反应。防屈曲耗能支撑按照内核单元和外套筒形状可分为不同类型的支撑，对于不同类型的防屈曲耗能支撑，其抗震性能是不同的。本文研究的防屈曲耗能支撑是“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑，对其进行了理论分析以及数值模拟，主要研究内容如下：
　　首先，本文介绍了防屈曲耗能支撑的研究背景、支撑的构成、基本原理、分类、研究现状，优缺点等基本理论，并且对“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的稳定性进行理论分析，推导出了相关公式，包括整体稳定、局部稳定以及连接段稳定的要求等。通过查阅参考文献和相关公式的推导，得到了“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑承载力计算公式和位移计算公式。
　　其次，采用有限元软件ABAQUS对“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑进行了数值模拟分析，分析了支撑的构造参数、摩擦系数、间隙、约束比、内核单元削弱段长细比以及连接段宽厚比对防屈曲耗能支撑耗能性能的影响，并给出了各个参数的建议值。
　　最后，对“十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的设计方法进行讨论，结合国外及我国的抗震设计规范对房屋消能减震作了简要说明，从基本要求、设计特点、支撑布置以及设计流程等方面对防屈曲耗能支撑的设计方法进行探讨，为工程人员提供一定的参考，并且给出了该支撑的一个算例。

目录

声明

第一章 绪论

1. 1 课题背景

1. 2 防屈曲耗能支撑的构成

1. 3 防屈曲耗能支撑的研究和发展现状

1. 4 本文研究意义、内容及方法

第二章 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的理论分析

2. 1 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑简介

2. 2 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的工作原理

2. 3 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的稳定性分析

2. 4 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的基本参数分析

2. 5 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑承载力计算

2. 6 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑位移计算

2. 7 本章小结

第三章 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的有限元分析

3. 1 概述

3. 2 非线性有限元类型

3. 3 有限元模型的建立

3. 4 有限元模型分析过程

3. 5 模型正确性验证

3. 6 构造参数对防屈曲耗能支撑性能的影响

3. 7 本章小结

第四章 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的设计方法及算例

4. 1 防屈曲支撑结构的设防目标

4. 2 设计特点

4. 3 支撑布置

4. 4 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的设计方法

4. 5 “十字形”芯板二阶段屈服防屈曲耗能支撑的设计算例

4. 6 本章小结

结论与展望

有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况

致谢