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防屈曲支撑作为可替换耗能元件抗震性能试验研究

作　者: 张扬
导　师: 吴徽
学　校:
专　业: 结构工程
关键词: 防屈曲支撑可替换耗能元件消能减震混凝土框架可恢复功能结构植筋加固拟静力试验
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文参照建于70年代末的具有代表性的八层RC框架结构,按照1：2.5的比例进行缩尺,制作了一个两榀两层三跨的RC框架子结构模型。采用外贴防屈曲支撑RC框架的方式分别加固子结构模型每榀的中间跨,两榀框架的加固方式分别为植筋加固和抗剪键加固。对加固后的模型分别进行拟静力和拟动力抗震性能试验。试验研究的结果表明,两种加固方法均安全可靠；防屈曲支撑加固后RC框架结构的抗震性能明显提高,在规范允许的变形条件下,地震能量主要被防屈曲支撑耗散,防屈曲支撑在地震作用时耗散的地震能量占到结构总耗能的66.9%以上。另外,本文根据FEMA356中基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件对框架结构模型进行了非线性分析,分析结果与试验结果吻合良好。另外本文在进行完拟静力试验之后,将防屈曲支撑更换,再次进行拟静力试验,研究分析了防屈曲支撑更换前后结构的抗震性能,试验的研究结果表明：防屈曲支撑是结构的主要耗能元件,更换防屈曲支撑后结构重新获得了稳定的耗能能力；防屈曲支撑混凝土框架结构建筑在大震后不需要拆除甚至是大修,只需要将部分BRB更换即可,同时对框架的局部采取适当的加固措施。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-12
一文献综述  12-23
  1.1 防屈曲支撑体系的工程应用  12-14
  1.2 防屈曲支撑原理及国内外研究现状  14-19
    1.2.1 防屈曲支撑体系作用原理  14
    1.2.2 国外防屈曲支撑及防屈曲支撑混凝土框架的研究  14-15
    1.2.3 国内防屈曲支撑及防屈曲支撑混凝土框架的研究  15-19
  1.3 可恢复功能结构体系的研究现状  19-21
    1.3.1 摇摆框架和摇摆墙系统  19-20
    1.3.2 自复位结构  20
    1.3.3 可替换耗能元件  20-21
  1.4 拟动力试验方法  21-22
  1.5 本文的研究目标及方案  22-23
二防屈曲支撑加固既有混凝土框架抗震性能试验  23-75
  2.1 试验目的  23
  2.2 试验概况  23-25
  2.3 结构参数  25-37
    2.3.1 既有框架参数  25-27
    2.3.2 外贴框架参数  27-29
      2.3.2.1 预埋件及连接件  27-29
    2.3.3 材性试验  29-31
      2.3.3.1 混凝土材性试验  29-30
      2.3.3.2 钢筋  30-31
      2.3.3.3 BRB钢芯  31
    2.3.4 外贴框架与既有框架的连接方法  31-37
  2.4 试验加载装置  37-41
  2.5 BRB构件试验  41-43
  2.6 拟静力试验过程及结果与分析  43-56
    2.6.1 荷载—位移曲线  46-47
    2.6.2 骨架曲线  47-49
    2.6.3 耗能与刚度  49-51
    2.6.4 软件分析  51-53
    2.6.5 加固方法性能分析  53-55
    2.6.6 小结  55-56
  2.7 拟动力试验  56-73
    2.7.1 试验设计和模型制作  56-57
    2.7.2 加载装置及加载制度  57-59
      2.7.2.1 加载装置  57-58
      2.7.2.2 试验输入参数  58-59
      2.7.2.3 加载制度  59
    2.7.3 拟动力试验过程及结果  59-73
      2.7.3.1 裂缝扩展  59-64
      2.7.3.2 拟动力试验滞回曲线及时程曲线  64-73
  2.8 试验结论  73-75
三防屈曲支撑作为可更换耗能元件试验研究  75-94
  3.1 试验目的及试验概况  75-76
  3.2 试验后BRB残余性能  76-79
  3.3 试验方法及加载量测装置  79
  3.4 试验过程  79-82
  3.5 试验结果  82-85
    3.5.1 基底剪力与位移滞回曲线  82-84
    3.5.2 基底剪力与BRB轴向变形滞回曲线  84-85
  3.6 试验分析  85-90
    3.6.1 更换BRB两次试验滞回曲线对比  85-86
    3.6.2 两次拟静力试验耗能及刚度对比  86-88
    3.6.3 两次拟静力试验骨架曲线  88-90
  3.7 试验小结  90
  3.8 拟动力试验  90-94
    3.8.1 试验设计及加载方式  90
    3.8.2 试验过程  90-91
    3.8.3 试验结果  91-93
    3.8.4 试验小结  93-94
结论  94-95
致谢  95-96
研究生期间发表论文  96-97
参考文献  97-101

防屈曲支撑作为可替换耗能元件抗震性能试验研究

内容摘要

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