一、高层钢框架多遇地震下合理刚度设计方法的验证分析（论文文献综述）
谢行思[1]（2021）在《自复位阻尼耗能支撑-高层韧性钢结构抗震性能与设计方法》文中指出自复位耗能支撑（Self-centering energy dissipation brace,简称SCB）是在普通钢支撑和屈曲约束支撑（Buckling restrained brace,简称BRB）的基础上发展而来,能够为结构提供抗侧力,消耗地震输入能量并将残余变形尽可能减小甚至消除,在确保结构安全性的同时降低震后修复时间与成本。本文针对现有SCB及其结构体系研究中存在的不足,研发两种新型自复位阻尼耗能支撑,通过理论分析、数值模拟和动力性能试验研究支撑在往复荷载作用下的滞回性能,提出支撑构件恢复力模型和简化模拟方法,建立基于性能需求的自复位阻尼耗能支撑设计方法;研发自复位阻尼耗能支撑-高层钢框架结构及超高层钢框架-自复位阻尼耗能支撑筒结构体系,通过非线性地震响应模拟分析,研究结构的抗震性能和功能可恢复性,建立其基于性能的抗震设计方法。主要研究内容和结论如下:（1）研发了自复位恒定阻尼耗能支撑（Magnetorheological constant-damping self-centering brace,简称MR–SCB）和自复位变阻尼耗能支撑（Magnetorheological variable-damping self-centering brace,简称VD–SCB）,其复位装置采用组合碟簧,阻尼装置采用智能新材料磁流体。对恒定阻尼和变阻尼装置进行不同加载振幅和频率下的动力性能试验,结果表明,阻尼装置具有饱满的滞回响应,阻尼力随加载振幅和频率的增大而增大。设计并加工了不同组合碟簧预压力和刚度的MR–SCB和VD–SCB试件,对其进行加载振幅为3至26 mm、加载频率为0.05至0.5 Hz正弦激励下的动力性能试验。结果表明,MR–SCB具有饱满的旗形滞回响应、较高的极限承载力和较小的残余变形,激活力和激活变形稳定,具有拉压对称性。支撑超耗能能力的存在,使得其组合碟簧预压力仅需大于阻尼装置提供的库仑阻尼力,即可确保震后复位。VD–SCB具有饱满的类旗形滞回响应,组合碟簧有效减小了支撑的残余变形,激活力和激活前后刚度突变较小,耗能能力强,具有拉压对称性。在满足支撑承载能力的前提下,组合碟簧预压力须大于阻尼装置提供的初始阻尼力,并选取合适的组合碟簧刚度。（2）对MR–SCB和VD–SCB的受力特性进行理论分析,将其导向轴/外管与内管分别分为3段和2段进行设计,各段受力特性的理论、模拟和试验结果吻合较好。在加载频率为0.1和0.2 Hz的动力荷载作用下对MR–SCB和VD–SCB试件进行低周疲劳试验和破坏试验,其半周期滞回曲线包络面积和极限承载力的相对极差均不超过6.2%,表明支撑可提供稳定的耗能和承载能力。经过对非理想破坏失效模式的优化设计,两种支撑均能在轴向位移超过设计值、组合碟簧压并前保持良好的工作状态。建立了基于性能需求的自复位阻尼耗能支撑构件设计方法,通过七个步骤依次确定支撑各项设计参数,验算局部受力性能,完成支撑设计。（3）提出了一种能够完整准确描述自复位阻尼耗能支撑各工作阶段的基于Bouc-Wen的修正恢复力模型。模型的整体刚度应与支撑各工作阶段的实际刚度一致,各项模型参数均可直接或间接与支撑设计参数建立联系。利用修正恢复力模型对不同组合碟簧预压力和刚度的MR–SCB和VD–SCB试验结果进行预测,结果表明,恢复力模型能够很好地模拟出两种支撑的轴向力时程曲线、力-位移曲线和力-速度曲线。利用修正恢复力模型,依托通用有限元软件LS-DYNA,开发了自复位阻尼耗能支撑恢复力模型子程序。利用该子程序对地震荷载下的支撑构件滞回响应进行模拟,结果表明,MR–SCB和VD–SCB模拟效果良好,曲线光滑、不存在求解歧义。（4）研发了自复位阻尼耗能支撑-高层钢框架结构体系,支撑-外框架主要承受水平荷载,内框架主要承受竖向荷载。通过非线性地震响应模拟分析发现,在强烈地震作用下,MR–SCB和VD–SCB框架结构最大平均残余变形角均明显小于布置BRB和现有SCB的结构,其位移和加速度控制效果也与BRB框架结构相似、优于现有SCB框架结构。MR–SCB和VD–SCB设计参数的建议取值为:激活力保持在初始值,激活位移为初始值的50%,复位耗能比分别取1.0和1.0～1.1,对应于结构层间位移角为1%时的支撑轴向位移设计VD–SCB的变阻尼区间,适当增大支撑的粘滞阻尼系数。结构的最大层间位移角和残余变形角均随地震峰值加速度的提高而增大,当结构层间位移角超过弹塑性限值时,MR–SCB框架结构残余变形角仅为0.30%。近场地震动具有较大的速度幅值和较长的速度脉冲周期,高阶模态的影响也更为显着,VD–SCB框架结构最大平均层间位移角、楼面加速度比和残余变形角分别增加了13.90%、11.18%和33.25%。结合结构中不同类型构件的损伤发展过程,将自复位阻尼耗能支撑-高层钢框架结构的抗震性能分为四个水准,并量化为结构层间位移角和残余变形角限值。在设计过程中,应根据抗震性能水平的量化限值验算不同构件的设计参数并进行优化。（5）研发了超高层钢框架-自复位阻尼耗能支撑筒结构体系,支撑筒与外框架构成了结构的两道“抗震防线”。通过非线性地震响应模拟分析发现,MR–SCB筒结构和VD–SCB筒结构均能够满足不同抗震水准下的性能要求,最大平均残余变形角分别出现在第39和33层,均为0.052%,展现良好的抗震韧性。随着地震峰值加速度增大,MR–SCB的超耗能能力使支撑消耗的能量不断增加,对结构位移和残余变形的控制效果逐渐略优于VD–SCB,对结构加速度的控制效果也接近于VD–SCB。MR–SCB筒和VD–SCB筒结构展现的良好抗震性能证明了高层支撑-钢框架结构中支撑设计参数的选取原则在超高层结构体系中的适用性。
王帅宇[2]（2021）在《新型装配式钢桁架高层结构体系的理论分析及试验研究》文中研究指明桁架结构以其受力性能优越、适用跨度大等综合优势,在大跨空间结构得到了广泛的应用。在我国大力推行装配式钢结构建筑的今天,如何将桁架结构应用于高层民用建筑,构建新型的装配式高层钢桁架结构体系,并推广应用于示范工程,本文依托国家自然科学基金项目（51578357）的资助,针对其关键技术问题开展理论分析及试验研究,主要研究内容结论如下:（1）、在文献查阅及调研的基础上,介绍了国内外装配式钢结构建筑的发展、办公楼的设计案例,重点评析了现有桁架结构体系的研究进展、优缺点及适用范围。（2）、提出了一种新型的装配式高层钢桁架结构体系。该体系的主要特色及创新点在于:1)高强度钢材Q420的应用;2)适用跨度达到12m和18m;3)与传统的钢框架结构体系相比,用钢量大大节约。（3）、借助通用结构分析软件Midas/gen对该新型结构体系进行了多遇地震以及罕遇地震作用下的弹性分析及弹塑性分析,验证了该体系的安全性、经济性,尤其是良好的抗震性能及综合优势,将其应用于太原某示范工程。（4）、选取四种结构方案为分析对象（分别为跨度12m桁架结构、跨度18m桁架结构、跨度12m实腹梁结构、跨度18m实腹梁结构）,重点分析其用钢量。结果表明,第一、二、三、四种结构方案对应的用钢量分别是60.18kg/m2、83.86kg/m2、75.72kg/m2、117.56kg/m2;在跨度12m时,采用桁架梁比实腹梁的单位面积用钢量降低20.52%;在跨度18m时,采用桁架梁比实腹梁的单位面积用钢量降低28.67%,充分证明该体系的跨度越大,桁架梁比实腹梁的经济性越好。（5）、选取跨度18m桁架结构体系作为基本模型,分析了下弦杆两端连接方式、角柱支撑、桁架梁的跨高比和桁架梁的形式对体系抗震性能的影响,得到模型在地震下的刚度、变形、内力、破坏模式、耗能能力变化。结果表明,弹性连接具有良好的耗能能力,减小了桁架梁的破坏程度;角柱支撑的设置对改善结构振型形状、变形起着重要作用;桁架梁的跨高比减小,一定程度上可以提高刚度,减小变形,减小桁架内力;桁架梁的形式主要影响桁架梁的内力。（6）、针对该体系采用的全装配节点连接,共设计了7个足尺方钢管柱和桁架梁的节点试件,开展节点极限承载力的试验研究。得到了其破坏形式、力-位移曲线、力-应变曲线。结果表明增大柱壁厚和控制轴压比是防止柱失稳破坏的有效措施,节点增加斜撑可以明显提高其承载力,但斜撑以及腹杆的过早失稳,在今后的工程设计中应予以高度重视。
张鹏[3]（2021）在《多高层钢结构案例基于性能目标的抗震分析与优化》文中提出地震作为最严重的自然灾害之一,给人类带来了巨大的生命财产损失。现有的抗震规范仅以保证人的生命安全为单一设防目标抗震设计理念存在一定的不足。基于性能的抗震设计思想综合考虑生命安全和财产损失两方面的具体要求,是当前结构抗震设计理论的发展方向,并成为国内外结构抗震设计理论研究的热点。进入21世纪,多高层钢结构建筑如雨后春笋般的快速发展起来,尤其是装配式钢结构建筑以其绿色、环保和高效的特点,近年来受到了国家的大力推广和支持。因此,探究多高层钢结构基于性能的抗震设计理论,对既有的多高层钢结构案例进行基于性能目标的抗震分析与优化,对了解其抗震性能现状,提升其抗震能力,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文主要工作内容和结论如下:（1）简要介绍了多高层钢结构和基于性能的抗震理论的发展现状,揭示了对多高层钢结构进行抗震性能设计与分析的重要意义。（2）依据各国基于性能抗震设计的规范,并总结前人对多高层钢结构抗震性能的研究,提出了较为完整的多高层钢结构基于性能的抗震设计的内容,包括:地震作用水平、结构性能水平的划分、结构性能指标的量化,结构的性能目标等。（3）以山西省首个EPC装配式多高层钢结构公共建筑—山西基因诊断及药物研发基地凯尔科技中心项目西楼为背景,依据图纸建立了该结构的有限元模型,利用YJK-A软件对其进行了Pushover分析,结果表明:结构在各水平地震作用下的层间移角指标均符合Ⅱ类性能目标中的限值要求,但在罕遇地震作用下,其产生较重损伤或者破坏退出的结构构件数量较多。（4）基于原结构pushover的分析结果,以把原结构的抗震性能目标由Ⅱ类提升到Ⅲ类为目的,采用调整构件截面、设置隔震支座和设置防屈曲支撑的方法对原结构进行抗震性能优化,并对优化后结构进行Pushover分析,结果表明:优化后的结构在各水平地震作用下的层间移角指标均符Ⅲ类性能目标中的限值要求,并且使各水平地震作用下构件破坏程度超过Ⅲ类性能目标的数量减少了50%以上,综合考虑其基本能满足Ⅲ类性能目标要求,相较于原结构的抗震水平提升了一个等级。（5）对原结构及优化后的结构进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析并进行抗倒塌能力评价,结果表明:三种优化方案使原结构的层间位移角降低14%以上,满足Ⅲ类性能目标的限值要求。调整构件截面、设置隔震支座和设置防屈曲支撑分别使原结构抗倒塌能力系数由原结构的2.1分别增加到了2.2、3.9和2.5。（6）通过对比不同结构的抗震性能指标可以得出:减隔震结构提升抗震性能水平的能力要优于调整构件截面,其中设置隔震支座对原结构的抗震性能水平的提升效果最为显着。
赵崛[4]（2021）在《基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究》文中进行了进一步梳理地震通常会引发次生火灾,国内外对建筑结构抗震性能与抗火性能都进行了广泛的研究,但是对于高温下结构的抗震性能研究还很少。当地震造成次生火灾后,建筑结构会处于一个高温状态下,结构的承载能力会下降,此时如果结构还遭受到余震的作用,便会对建筑物造成严重的损坏。本文先利用通过利用OpenSees中的纤维模型,建立一个多层钢框架,对该钢结构的底层,中层以及顶层梁、柱分别施加不同的温度,然后分别在这些楼层的全部节点施加往复荷载（位移控制法）来进行低周往复分析。最后利用相同模型,仅对结构的底层梁、柱施加不同温度,使用Talf地震波来进行时程分析,研究高温下结构的抗震性能变化。根据得出的结果表明,结构的抗震性能随着温度的升高而下降,在低周往复分析中表现为,底层遭受高温（相较于其他层数遭受高温）,对于结构的耗能性能影响是最大的;当该结构受到400℃以内的温度时,对于结构的耗能性能影响不大;当底层梁、柱的温度超过500℃后,钢结构加载点位移和荷载的滞回曲线的滞回环面积随温度的上升而减小,并且随着温度的升高而急速下降,反映出钢结构的耗能能力随温度的上升而不断下降。在时程分析中表现为,当底层梁、柱温度为500℃时,结构整体的抗震性能变化不会很大;当底层梁、柱温度为600℃时,结构整体的抗震性能发生了较大变化,结构基底剪力减小,但仍然能满足抗震设计标准的要求;但当底层梁、柱温度为700℃和800℃时,结构整体的抗震性严重缩减,结构的基底剪力严重减小,结构的最大层间位移角变大,甚至会超过抗震设计标准的规定,结构的某一层开始出现损坏（多遇地震）甚至直接倒塌（罕遇地震）,远远达不到抗震设计标准的要求。
李鑫炜[5]（2021）在《带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究》文中研究指明传统偏心支撑框架往往将耗能梁段与框架梁进行一体化设计,需要通过增大梁柱和支撑构件的截面来实现耗能梁段耗能的目的,这样的设计方法增加了钢材用量,且一体化的设计形式使得震后难以评估损伤、不易对结构进行修缮。针对以上问题,通过将剪切耗能梁段与框架梁分离进行单独设计,引入双槽钢作为可更换耗能梁段构件,两个背对背的槽钢与框架梁腹板通过高强螺栓进行连接,通过合理的构件参数设计把结构的非弹性变形集中于可替换的双槽钢型耗能梁段上,为震后替换和修复提供便捷,同时也减少了用钢量,使得结构更加经济合理。同时引入防屈曲支撑,最终形成了带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架,防屈曲支撑能够为结构提供足够的抗侧刚度、提供第二道抗震防线,提升整体结构的抗震性能。作为基于性能的抗震设计理论中的重要理论基础和关键因素,结构影响系数、位移放大系数和结构超强系数取值的合理性对于发展和完善现有结构抗震设计理论、提高抗震设计的安全性和经济性具有深远影响,而我国《建筑抗震设计规范》对于钢结构体系地震作用进行折减时,仍与混凝土结构的折减方法相同,使得钢结构优点不能发挥。虽然在《建筑工程抗震性态设计通则》中给出了偏心支撑钢框架结构影响系数的建议值,但对于耗能梁段细节构造的相关参数的变化对于结构影响系数取值的影响没有考虑。带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架中耗能梁段的参数是影响结构的抗震性能的重要因素,因此有必要针对耗能梁段参数变化对结构影响系数的影响做出系统性地分析研究。对带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构中耗能梁段的截面尺寸、耗能梁段长度、加劲肋个数以及结构层数等参数的变化对于结构影响系数R、超强系数RΩ和位移放大系数C的影响进行了主要的研究,进行的工作如下:（1）依据我国现行相关规范按不同的耗能梁段参数以及结构层高设计了36个带双槽钢型可替换剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构模型,用于Pushover和增量动力时程分析（IDA）方法的非线性分析,研究结构的R、Cd和RΩ。（2）选取具有代表性的结构进行一、三、五层结构缩尺模型进行静力Pushover试验以及振动台动力响应研究,研究结构在地震作用下的响应、受力特点、破坏模式及性能曲线等,对结构抗震性能进行评价。建立缩尺有限元模型分别进行Pushover分析和IDA分析并与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性。（3）依据考虑高阶振型影响的能力谱法,通过OpenSees有限元分析软件分别采用Pushover方法和IDA方法求解所有模型的结构影响系数R、位移放大系数Cd和结构超强系数RΩ。比较不同参数变化对于3个性能系数的影响,并对比两种分析方法得到的结果。结果表明,两种分析方法得到的参数变化对于性能地影响规律比较相似,通过合理设计耗能梁段的构造参数,能够提高带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架的抗震能力、变形能力。为偏心支撑钢框架结构影响系数的研究提供了参考。
任参[6]（2020）在《ALC墙板对钢框架结构整体受力性能的影响分析》文中研究说明钢结构建筑具有强度高、自重轻、韧性塑性好、可靠性高以及制造安装机械化程度高、对环境污染较少,节能省地、可循环利用等优良特征,被誉为21世纪的“绿色建筑”。如今,伴随着我国日渐增加的钢产量与逐渐成熟的设计、安装技术,钢结构已在现代化建筑的各个领域中有了极为广泛的应用。虽然我国已为钢结构体系的应用创造了极为有利的发展环境,但与其相关的产业仍要不断完善。围护结构的选用是钢框架结构推广应用的关键技术,但目前,与其共同工作的围护结构并没有实现专业化、大量化、系统化、工业化生产,对带墙板钢框架结构力学性能的了解并不透彻。通过大量实验研究初步发现,墙板对钢框架的刚度及承载力具有提高作用,本文将进一步研究ALC墙板对钢框架结构整体力学特性的影响。首先研究单片ALC墙板对钢框架结构力学特性的影响。选取了两个不同加载制度的试验,对单榀带ALC墙板钢框架试件进行ABAQUS有限元分析,将数值分析得到的结果曲线与试验结果相对比,可知无论是单调荷载作用下还是低周往复荷载作用下精细有限元分析都能较好地模拟试验过程,大部分数值分析结果与试验结果吻合较好。可以利用精细有限元分析研究并掌握ALC墙板对钢框架承载力、刚度、耗能等力学性能的影响,评价其抗震性能。为了研究ALC墙板对钢框架结构整体的影响,选取了一种ALC墙板与钢框架协同工作时墙板的简化力学模型,既等效斜撑模型,并将宏观有限元分析得到的结果曲线与精细有限元分析结果进行对比,验证了等效斜撑模型作为ALC墙板简化计算模型在实际应用中的可行性,以便在后续有限元分析过程中对带墙板钢框架建筑整体建立宏观有限元模型,简化计算。最后将等效斜撑模型应用到实际工程中,建立一栋5层钢框架公寓楼的标准纯钢框架有限元模型、带ALC墙板标准钢框架有限元模型以及带ALC墙板无支撑钢框架有限元模型,对这3种模型进行数值分析,通过对比抗侧分析得到的单调加载荷载-位移曲线,模态分析得到的振型、周期,时程分析得到的顶点位移、层间位移、层间位移角、基底剪力这些参数,得出考虑ALC墙板参与钢框架结构整体抗侧力作用、抗震作用后增大了结构刚度与承载力,提高了结构的抗侧力、抗震性能,且利用墙板等效斜撑简化计算模型代替结构钢支撑后,刚度和承载力仍大于纯钢框架结构。在设计计算时如不考虑ALC墙板与钢框架之间的协同工作,会使结构有限元抗震分析产生误差,无法较准确的模拟出带ALC墙板钢框架结构整体的地震反应。
刘建武[7]（2020）在《预制装配塑性可控节点及其钢框架抗震性能分析》文中研究表明作为目前人类历史上面临危害最大的自然灾害之一,地震灾害具有随机、不可预测和波及影响范围广等特点,长期以来对人类的生存和经济社会的发展都造成了重大威胁。尤其最近一些年,频繁发生的地动灾害往往导致建筑结构大量破坏,所造成的人员伤亡数量不计其数,财产经济损失数额特别巨大。在汶川地震的震后调查中,发现许多受害严重的建筑结构的梁柱节点上存在脆性破坏。从此之后,国内外专家学者的研究焦点汇聚在如何将梁柱节点塑性铰外移至远离近柱端的梁截面上。对于一些大震作用下的建筑结构来说,我们要求只需要采用一些简单的修复工艺就能使这类结构快速恢复使用功能。在这样的背景下,本文提出一种以机械连接原理为基础的新型预制装配梁端塑性可控节点,此节点能够应用在装配式钢框架结构中,使钢框架结构具有塑性可控和耗能良好等特性的同时,还便于安装与拆卸。梁柱节点首先采用既可以承担竖向荷载又可以产生铰接机制的销轴来连接,然后通过螺栓连接销轴处的上下连接钢板,最后螺栓与复合材料棒共同连接两侧钢板。此梁柱节点的刚度与抗转动能力由上下连接钢板和复合材料棒提供,可以产生变形耗能的同时还能承担竖向荷载,而且节点在进行设计时各项参数容易被调整,可单独进行设计。对于采用此塑性可控节点的结构,通过合理的参数设计,容易实现“强柱弱梁,强节点弱构件”与“易安装可拆卸”,使得大震作用下,节点上下连接钢板和复合材料棒首先产生塑性变形进入耗能阶段,此时结构主体构件与节点其他部分未产生塑性变形,仍处于弹性阶段,结构的变形与耗能大部分聚集在梁柱节点连接处,地震发生后,该结构的整体使用功能可通过替换节点两侧的复合材料棒与上下连接钢板迅速恢复。本课题通过以传统装配式钢框架为基础,设计了一种高性能全新预制装配式钢框架结构,并对它的整体抗震性能进行了详细分析。由该结构体系的承载能力、变形特点、失效顺序、耗能能力及塑性损伤发展等性能参数指标可知,设置新型塑性可控节点的装配式钢框架结构比传统装配式钢框架结构有着更好的承载能力、延性性能以及失效顺序,更小的楼层侧移与层间位移角,结构耗能分配更具合理性,且主要塑性发展区域的精确性体现在对梁柱连接处塑性可控节点的控制上,这也验证了布置新型塑性可控节点的装配式钢框架结构的优越性。
陈志河[8]（2020）在《橡胶隔震支座在钢结构工程中的应用与对比分析》文中指出近年来,国家和地方政府一直在鼓励发展工业化建筑,钢结构作为工业建筑中重要的一环也得到了进一步的推广与应用。本文结合作者本人参与的河南省郑州市某新建钢结构办公楼项目为例,先进行了与实际工程相符的结构设计并采用了PKPM和Midas/Gen有限元分析软件建立了与之对应的非隔震钢框架结构和钢框剪结构分析模型,并对两种钢结构的抗震性能作相关分析。接着在非隔震模型基础上运用Midas/Gen建立进行隔震设计,并对隔震支座的布置进行校核,并分析隔震前后结构各项性能的差异性。最后结合该工程给出部分隔震构造示意图,为以后此类工程项目提供参考。本文主要内容为:（1）根据实际工程进行结构选型与结构设计,并通过Midas/Gen有限元分析软件建立相对应的有限元分析模型,对非隔震钢框架结构和钢框剪结构进行时程分析。分析结果表明,随着地震作用增强,两种结构的层间剪力和楼层加速度大幅增加,且钢框剪结构的层间剪力、各楼层加速度增幅要比钢框架结构的更加明显,而钢框架结构的层间位移和层间位移角的增幅则大于钢框剪结构。在相同峰值的地震作用下,结构的层间剪力随层高增加而减小,层间位移和楼层加速度随层高增加而增大。因此在进行非隔震钢结构设计时,在满足层间位移和层间位移角的情况下,应适当减小结构的刚度使得结构更加安全可靠,以免更容易遭到地震破坏;（2）根据实际工程进行了隔震支座的选择与布置。在设防烈度地震作用下,分别对两种结构进行了隔震层的抗风验算,支座弹性恢复力验算,隔震支座压应力验算。在罕遇地震作用下,进行了隔震支座水平位移的最大值验算,隔震支座拉应力和最大压应力验算。验证了实际工程中隔震支座座选择与布置的合理性;（3）对钢框架隔震结构和钢框剪隔震结构进行时程分析,分析两种结构隔震前后各项性能的差异性。隔震前后分析结果表明:自振周期超过1.0s的高层钢框架结构和钢框剪结构中采用了隔震措施之后,其自振周期均得到了明显的延长,隔震层上部结构的层间位移和层间位移角均有所减少,并且隔震后层间剪力和楼层加速度减少的效果显着。随地震作用的加强,隔震后两个方向层间剪力、楼层绝对加速度,层间位移以及层间位移角变化不大。隔震前后分析结果体现了隔震技术在钢结构实际工程中应用的合理性以及适用性。两种隔震结构对比分析结果表明:采用隔震措施后,钢框剪结构的层间剪力和楼层加速度的减少幅度大于钢框架结构,隔震后两种结构的层间剪力和楼层加速度相差不大。与此同时,钢框架结构的层间位移的减少幅度大于钢框剪结构,隔震后两种结构的层间位移相差不大。因此,根据两种结构对比分析结果可知,对于实际工程中采用钢框架隔震结构还是钢框剪隔震结构需根据工程的实际情况综合考量而选用合适的结构体系;（4）结合本文所分析的实际工程,给出与该工程相应的隔震层楼梯,电梯井以及穿越隔震层的管线的示意图,为其他相类似工程的隔震层部分构造措施提供参考。
赵超[9]（2020）在《附加防屈曲支撑结构的抗震机理及振动台试验研究》文中研究表明防屈曲支撑是一种优良的被动金属耗能器,在结构中不仅可以充当普通支撑提高结构刚度,还可以在地震作用下依靠自身特性解决普通支撑易屈曲的现象,其原理为当防屈曲支撑受拉或者受压时,通过内核变形耗散大量地震能量。当防屈曲支撑架设在框架结构中时,在受到地震作用下,防屈曲支撑可以率先进行耗能,充当保险丝的作用,从而使防屈曲支撑结构成为一种高效的抗震结构体系。并且防屈曲支撑具有安装简单、制作成本较低、布置灵活等特点,可以在工程中广泛应用。本文通过大量阅读国内外相关文献,并结合试验研究、理论设计、数值模拟等方面对防屈曲支撑以及防屈曲支撑框架结构进行了系统的研究,并提出相关的设计建议。本文的主要研究内容如下:（1）深入研究内芯为低屈服点钢的防屈曲支撑抗震性能,设计并制作了一种内核为低屈服点钢的防屈曲支撑,对未加支撑框架结构与防屈曲支撑结构进行了振动台对比试验。利用3条地震波对两种结构进行振动台加载试验,研究了两种结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变、层间剪力响应等力学性能,并对防屈曲支撑的抗震性能做出分析与评价。（2）使用有限元软件SAP2000对钢框架-防屈曲支撑结构和纯框架结构试验进行地震作用下数值模拟,研究两种结构在不同地震波作用下的模态、层间位移、加速度反应以及层间剪力,并通过与试验进行对比验证,分析并进一步完善防屈曲支撑的抗震性能。（3）针对一字型防屈曲支撑进行理论设计方法研究,结合国内外的有关规范,从一字型防屈曲支撑内核承载力设计、约束单元稳定性设计、内核单元稳定性设计、连接段稳定性设计和防屈曲支撑间隙取值等方面进行分析与讨论。通过理论设计方法,设计了一种防屈曲支撑实例,并加以验证。（4）以ABAQUS有限元软件为平台,通过ABAQUS/CAE模块进行建模,对一字型防屈曲支撑的力学性能进行分析,在基于理论设计基础上,对一字型防屈曲支撑进行参数化设计分析。通过研究一字型防屈曲支撑几何初始缺陷、摩擦系数、内核宽厚比、间隙、约束比等因素对一字型防屈曲支撑耗能情况的影响,对一字型防屈曲支撑的理论方法进行进一步的完善与改进。（5）设计一字型防屈曲支撑钢框架、普通支撑钢框架以及纯框架三种结构,借助有限元软件SAP2000对三种结构的抗震性能进行分析,引入Pushover分析理论,对三种结构进行了倒三角荷载和均布荷载作用下的静力弹塑性分析,详细对比了三种结构的塑性铰分布、层间剪力、基底剪力、层间位移角、顶点位移以及破坏形式,对一字型防屈曲支撑钢框架结构做出整体抗震性能评估。
黄宙[10]（2020）在《新型变形放大式阻尼器性能与结构减震控制研究》文中提出结构振动控制弥补了传统抗震设计方法的不足,在结构振动控制领域,被动控制以其构造简单、造价低廉、易于维护且无需外部能源等优点而受到学者们的广泛关注。耗能减震阻尼器技术是实现结构被动控制、减轻结构在地震和强风作用下动力响应的有效方法。然而对于大多数建筑结构,由于其自身特点或工程条件约束等会导致结构中装设的阻尼器在地震作用下的变形相对较小,阻尼器不能充分发挥工作以达到能量耗散的目的,故而在实际工程应用中会受到限制。因此,研究新型具有变形放大功能的阻尼器就显得十分必要,该类阻尼器对较小的变形同样敏感和适用,能充分驱动耗能材料发挥其耗能特性,从而实现更加理想的减震控制效果。本文从控制结构的节点转动变形和层间侧移为切入点,分别研发了两种对应的具有变形放大机制的新型耗能阻尼器,对其进行了性能试验和理论模型推导,并分别研究了其对建筑结构的减震控制效果。在此基础上,建立了变形放大式复合阻尼器的结构减震体系,并对其减震性能进行了验证。主要研究内容和结论如下:（1）对橡胶黏弹性材料进行了性能试验研究,考察了剪切变形、加载频率和循环加载次数对其力学性能的影响规律;提出了一种改进的可以考虑多种非线性因素的力学模型,对该橡胶黏弹性材料的剪切滞回性能进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了该力学模型的准确性,也为后续章节转角放大式阻尼器设计中材料的选择提供了理论和试验基础。（2）针对建筑结构的节点转动变形,研发了一种新型转角放大式橡胶黏弹性阻尼器,并对其进行了循环加载试验,研究了转角变形和加载频率对其力学性能的影响;建立了该阻尼器的弯矩-转角力学模型,并进行了数值模拟验证;对装有该阻尼器的某框架结构进行了减震控制分析并讨论了减震效果,结果表明:通过把梁柱节点处的角位移响应放大2.5倍,该阻尼器的减震控制效果可提升2～4倍。（3）针对建筑结构的层间侧移,提出了一种新型自复位放大位移型SMA（Shape Memory Alloy,形状记忆合金）阻尼器,对该阻尼器进行了力学性能试验并研究了不同加载条件对其力学性能的影响;建立了该阻尼器的恢复力模型并进行了数值模拟验证;研究了该阻尼器对结构的减震控制效果以及设置不同位移放大系数对控制效果的影响,结果表明:把结构层间位移反应放大2.5倍时减震率可提升2～3倍;在工程应用中,该阻尼器的位移放大系数建议取值范围是2.0～3.0。为实现最佳耗能效果,提出了该阻尼器的参数设计准则。（4）基于提升耗能减震设计思路,提出将两种具有变形放大功能的阻尼器同时安装在结构主体上形成了变形放大式复合阻尼器的结构减震体系,对其进行了弹塑性时程分析,并对两类阻尼器的减震贡献进行了讨论,结果表明:复合阻尼器减震体系对结构的减震率基本上大于两种单一类型阻尼器减震结构的线性和;两种阻尼器性能互补,协同耗能作用明显,总耗能比值范围接近于1,充分发挥了各自的优势,有效提升了结构整体的减震性能。
二、高层钢框架多遇地震下合理刚度设计方法的验证分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高层钢框架多遇地震下合理刚度设计方法的验证分析（论文提纲范文）
（1）自复位阻尼耗能支撑-高层韧性钢结构抗震性能与设计方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自复位耗能支撑国内外研究现状 |
| 1.3 自复位耗能支撑结构国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 自复位阻尼耗能支撑工作机理与滞回特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 支撑构造及工作原理 |
| 2.2.1 构造 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 支撑滞回特性 |
| 2.3.1 MR–SCB滞回特性 |
| 2.3.2 VD–SCB滞回特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自复位阻尼耗能支撑动力性能试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MRF阻尼装置动力性能 |
| 3.2.1 恒定阻尼装置 |
| 3.2.2 变阻尼装置 |
| 3.3 MR–SCB动力性能 |
| 3.3.1 试件设计 |
| 3.3.2 试验加载制度及支撑性能评价指标 |
| 3.3.3 MR–SCB Ⅰ结果分析 |
| 3.3.4 MR–SCB Ⅱ结果分析 |
| 3.4 VD–SCB动力性能 |
| 3.4.1 试件设计 |
| 3.4.2 试验加载制度和支撑性能评价指标 |
| 3.4.3 试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 自复位阻尼耗能支撑疲劳破坏试验与设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 支撑受力特性 |
| 4.3 支撑低周疲劳性能 |
| 4.3.1 MR–SCB结果分析 |
| 4.3.2 VD–SCB结果分析 |
| 4.4 支撑破坏失效模式 |
| 4.4.1 MR–SCB破坏失效模式 |
| 4.4.2 VD–SCB破坏失效模式 |
| 4.5 基于性能需求的支撑构件设计方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 自复位阻尼耗能支撑恢复力模型与简化模拟方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 支撑恢复力模型 |
| 5.3 恢复力模型参数计算方法 |
| 5.4 恢复力模型验证 |
| 5.5 支撑简化模拟方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 自复位阻尼耗能支撑-高层钢框架结构性能及设计方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 支撑-钢框架结构设计与模拟 |
| 6.2.1 结构设计信息 |
| 6.2.2 结构数值模型 |
| 6.2.3 支撑-钢框架结构选型 |
| 6.2.4 地震动的选取 |
| 6.3 MR–SCBF结构抗震性能分析 |
| 6.3.1 结构位移与加速度响应 |
| 6.3.2 结构残余变形与支撑滞回性能 |
| 6.3.3 MR–SCB设计参数对结构抗震性能的影响规律 |
| 6.4 VD–SCBF结构抗震性能分析 |
| 6.4.1 结构位移与加速度响应 |
| 6.4.2 结构残余变形与支撑滞回性能 |
| 6.4.3 VD–SCB设计参数对结构抗震性能的影响规律 |
| 6.5 地震动特性对结构抗震性能的影响 |
| 6.5.1 地震动强度 |
| 6.5.2 断层距 |
| 6.6 结构基于性能的抗震设计方法 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 超高层钢框架-自复位阻尼耗能支撑筒结构性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 框架-支撑筒结构设计与模拟 |
| 7.2.1 结构设计信息 |
| 7.2.2 结构数值模型 |
| 7.2.3 地震动的选取 |
| 7.3 框架-支撑筒结构响应分析 |
| 7.3.1 结构位移响应 |
| 7.3.2 结构残余变形 |
| 7.3.3 结构加速度响应 |
| 7.4 不同支撑对结构抗震性能的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）新型装配式钢桁架高层结构体系的理论分析及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 装配式钢结构体系的研究进展 |
| 1.3 办公楼结构设计案例 |
| 1.4 桁架结构体系 |
| 1.4.1 桁架结构的介绍 |
| 1.4.2 桁架结构的研究进展 |
| 1.4.3 桁架结构应用于办公楼的优势 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 结构体系抗震性能的理论分析 |
| 2.1 总体构想 |
| 2.1.1 建筑方案 |
| 2.1.2 结构方案 |
| 2.1.3 材料的选用 |
| 2.1.4 荷载取值及组合 |
| 2.1.5 构件的选用与设计原则 |
| 2.1.6 结构分析方法 |
| 2.2 跨度12m桁架结构体系的抗震性能分析 |
| 2.2.1 模型的建立 |
| 2.2.2 多遇地震作用下的弹性分析 |
| 2.2.3 罕遇地震作用下的弹塑性分析 |
| 2.3 跨度18m桁架结构体系的抗震性能分析 |
| 2.3.1 模型的建立 |
| 2.3.2 多遇地震作用下的弹性分析 |
| 2.3.3 罕遇地震作用下的弹塑性分析 |
| 2.4 跨度12m传统实腹梁结构体系的抗震性能分析 |
| 2.4.1 模型的建立 |
| 2.4.2 多遇地震作用下的弹性分析 |
| 2.4.3 罕遇地震作用下的弹塑性分析 |
| 2.5 可行性分析 |
| 2.5.1 跨度12m结构体系的用钢量 |
| 2.5.2 跨度18m结构体系的用钢量 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 钢桁架结构体系抗震性能的影响因素分析 |
| 3.1 下弦杆弹性连接的影响 |
| 3.1.1 多遇地震下的影响分析 |
| 3.1.2 罕遇地震下的影响分析 |
| 3.2 角柱支撑的影响 |
| 3.3 桁架梁跨高比的影响 |
| 3.3.1 多遇地震下的影响分析 |
| 3.3.2 罕遇地震下的影响分析 |
| 3.4 桁架梁形式的影响 |
| 3.4.1 多遇地震下的影响分析 |
| 3.4.2 罕遇地震下的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钢桁架构件及节点的足尺试验研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试件设计 |
| 4.2.3 加载装置 |
| 4.2.4 测试内容与方案 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.3.1 试验现象及破坏模式 |
| 4.3.2 试件的梁端力-位移曲线分析 |
| 4.3.3 试件的梁端力-应变曲线分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）多高层钢结构案例基于性能目标的抗震分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 多高层钢结构的发展与现状 |
| 1.2.1 国内外多高层钢结构的发展 |
| 1.2.2 多高层钢结构的优点及问题 |
| 1.3 基于性能的抗震设计理论的发展及现状 |
| 1.3.1 基于性能的抗震设计理论产生背景 |
| 1.3.2 基于性能抗震理论的发展及现状 |
| 1.4 钢结构建筑的耗能减震 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 多高层钢结构基于性能的抗震设计及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多高层钢结构基于性能抗震设计内容 |
| 2.2.1 地震作用水平 |
| 2.2.2 结构性能水平 |
| 2.2.3 结构性能指标及量化 |
| 2.2.4 结构性能目标 |
| 2.3 多高层钢结构基于性能抗震设计方法 |
| 2.3.1 直接基于位移的抗震设计方法 |
| 2.3.2 基于变形核验的设计方法 |
| 2.3.3 按延性系数设计法 |
| 2.4 多高层钢结构基于性能抗震分析方法 |
| 2.4.1 Pushover分析方法 |
| 2.4.2 弹塑性时程分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多高层钢结构案例Pushover分析与抗震性能评价 |
| 3.1 工程简介 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 荷载情况 |
| 3.1.3 结构施工图及构件统计 |
| 3.2 反应谱分析结果与Pushover分析准备 |
| 3.2.1 计算模型的建立 |
| 3.2.2 反应谱计算结果 |
| 3.2.3 塑性铰的定义 |
| 3.2.4 荷载工况 |
| 3.3 Pushover分析结果与抗震性能评价 |
| 3.3.1 四种工况下的基底剪力-顶点位移曲线 |
| 3.3.2 四种工况下性能点的确定 |
| 3.3.3 结构的抗震性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多高层钢结构案例的抗震性能优化分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于调整构件截面的抗震性能优化分析 |
| 4.2.1 结构构件截面的调整 |
| 4.2.2 调整截面后多高层钢结构 Pushover 分析结果与抗震性能评价 |
| 4.3 基于设置隔震支座的抗震性能优化分析 |
| 4.3.1 隔震支座的选型与布置 |
| 4.3.2 设置隔震支座后多高层钢结构Pushover分析结果与抗震性能评价 |
| 4.4 基于设置防屈曲支撑的抗震性能分析 |
| 4.4.1 防屈曲支撑的布置 |
| 4.4.2 设置防屈曲支撑后多高层钢结构Pushover分析结果与抗震性能评价 |
| 4.5 基于性能目标的不同优化方案抗震性能对比 |
| 4.5.1 层间位移角 |
| 4.5.2 塑性铰发展 |
| 4.5.3 层间剪力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 罕遇地震下多高层钢结构案例弹塑性时程分析与抗倒塌能力评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地震波的选用 |
| 5.3 多高层钢结构案例弹塑性时程分析结果与抗震性能对比评价 |
| 5.3.1 层间位移角 |
| 5.3.2 层间剪力 |
| 5.3.3 楼层位移 |
| 5.4 多高层钢结构案例抗倒塌能力评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钢材在高温下的性能 |
| 1.2.1 高温下结构钢的热膨胀系数 |
| 1.2.2 高温下结构钢的比热容 |
| 1.2.3 高温下结构钢的导热系数 |
| 1.2.4 高温下结构钢的密度 |
| 1.3 结构钢在高温下的力学性能 |
| 1.3.1 高温下结构钢的应力应变关系 |
| 1.3.2 高温下结构钢的力学性能折减系数 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国内外建筑物火灾研究现状 |
| 1.4.2 国内外建筑物抗震研究现状 |
| 1.5 研究目标及研究内容 |
| 第二章 钢结构高温下计算模型原理及分析验证 |
| 2.1 OpenSees和 OpenSees Fire的简介 |
| 2.1.1 OpenSees的简介 |
| 2.1.2 OpenSees有限元分析步骤 |
| 2.1.3 OpenSees Fire的简介 |
| 2.2 有限元模型及本构关系的选取 |
| 2.2.1 有限元模型的选取 |
| 2.2.2 本构关系的选取 |
| 2.3 OpenSees中基于刚度法的纤维模型计算原理 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 计算原理 |
| 2.4 OpenSees Fire中对基于刚度法的纤维单元的修正 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 与温度有关的纤维单元 |
| 2.5 结构在高温下力学分析的简化 |
| 2.5.1 概述 |
| 2.5.2 OpenSees Fire对静定结构的可行性验证 |
| 2.5.3 OpenSees Fire对超静定结构的可行性验证 |
| 2.5.4 钢结构高温下力学响应分析简化方法的验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多层钢框架在高温下的低周往复加载模拟 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3 温度作用区域 |
| 3.4 低周往复加载模拟分析方法 |
| 3.5 滞回曲线对比图 |
| 3.6 本章总结 |
| 第四章 多层钢框架在高温下的地震响应分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 时程分析法 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 阻尼 |
| 4.2.3 地震分析常用破坏准则 |
| 4.2.4 地震波选取 |
| 4.3 有限元分析模型及其动力特性 |
| 4.4 底层梁、柱不同温度下多层钢框架的地震响应分析 |
| 4.4.1 钢框架在常温下的地震响应分析 |
| 4.4.2 钢框架在不同温度下的多遇地震响应分析 |
| 4.4.3 钢框架在不同温度下的罕遇地震响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文的主要结论 |
| 5.2 本文的不足之处 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 偏心支撑钢框架国内外研究现状 |
| 1.3 可替换剪切耗能梁段国内外研究进展 |
| 1.4 防屈曲支撑国内外研究现状 |
| 1.5 结构影响系数国内外研究现状 |
| 1.5.1 基于SDOF的研究进展 |
| 1.5.2 基于MDOF的研究进展 |
| 1.6 位移放大系数研究现状 |
| 1.7 已有研究存在的问题 |
| 1.8 研究技术路线和创新点 |
| 1.8.1 技术路线 |
| 1.8.2 课题的创新性 |
| 第2章 结构影响系数的基本理论及求解思路 |
| 2.1 结构影响系数的定义 |
| 2.2 分析方法 |
| 2.2.1 静力弹塑性分析方法 |
| 2.2.2 增量动力分析法 |
| 2.3 考虑高阶振型的能力谱法确定结构的目标位移 |
| 2.3.1 显着屈服点的确定 |
| 2.3.2 结构能力谱曲线的转化 |
| 2.3.3 结构的弹性需求谱 |
| 2.3.4 结构的弹塑性需求谱 |
| 2.4 结构影响系数的求解方法 |
| 2.4.1 基于结构地震目标位移的Pushover分析法求解结构影响系数 |
| 2.4.2 基于地震目标位移的IDA分析法求解结构影响系数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 静力推覆及振动台试验研究 |
| 3.1 结构模型设计方案 |
| 3.1.1 框架梁与框架柱的设计 |
| 3.1.2 可替换剪切耗能梁段的设计参数 |
| 3.1.3 防屈曲支撑设计 |
| 3.1.4 结构模型几何尺寸及模型编号 |
| 3.1.5 缩尺模型设计 |
| 3.3 有限元模型的建立 |
| 3.3.1 单元及材料本构的选择 |
| 3.3.2 结构模型的建立 |
| 3.3.3 结构模型的模态分析 |
| 3.4 静力推覆试验 |
| 3.4.1 试验加载装置 |
| 3.4.2 加载及测量方案 |
| 3.4.3 试验结果分析 |
| 3.4.4 应力分布及塑性铰产生顺序 |
| 3.5 振动台试验研究 |
| 3.5.1 加载方案 |
| 3.5.2 数据采集 |
| 3.5.3 试验过程及现象 |
| 3.5.4 位移反应及加速度反应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Pushover分析法求解性能系数 |
| 4.1 基于结构设防地震性能需求位移求解结构影响系数 |
| 4.1.1. 各模型的性能曲线及初始刚度 |
| 4.1.2. 结构的屈服位移和屈服剪力 |
| 4.1.3. 结构的基底设计剪力V_d和顶点设计位移Δ_d |
| 4.1.4. 各模型的能力谱曲线 |
| 4.1.5 各模型的设防地震性能需求 |
| 4.1.6 各模型的罕遇地震性能需求 |
| 4.1.7 各模型的性能系数汇总 |
| 4.3 设计参数对各性能系数的影响 |
| 4.3.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
| 4.3.2 设计参数对结构位移放大系数C_d的影响 |
| 4.3.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
| 4.4 有限元静力非线性分析与试验结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 增量动力分析法求解性能系数 |
| 5.1 基于IDA能力谱法求解结构影响系数 |
| 5.1.1 一个结构模型的各性能系数求解 |
| 5.1.2 各结构模型的IDA分析曲线 |
| 5.1.3 各结构模型设防地震目标位移 |
| 5.1.4 各结构模型罕遇地震需求位移 |
| 5.1.5 各结构模型性能系数汇总 |
| 5.2 设计参数对各性能系数的影响 |
| 5.2.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
| 5.2.2 设计参数对位移放大系数C_d的影响 |
| 5.2.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
| 5.3 有限元动力非线性分析与试验结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的项目 |
（6）ALC墙板对钢框架结构整体受力性能的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 带墙板钢框架结构研究现状 |
| 1.2.1 试验研究 |
| 1.2.2 有限元分析 |
| 1.2.3 墙板单元简化计算模型 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 ALC墙板与钢框架协同工作的分析方法 |
| 2.1 ALC墙板与钢框架协同工作机理 |
| 2.1.1 ALC墙板的组成体系 |
| 2.1.2 ALC墙板与钢框架的连接、协同工作机理 |
| 2.2 精细有限元建模和分析方法 |
| 2.2.1 单调加载有限元分析 |
| 2.2.2 低周往复加载有限元分析 |
| 2.3 宏观有限元建模和分析方法 |
| 2.3.1 墙板简化计算的原理和意义 |
| 2.3.2 ALC墙板简化模型选取 |
| 2.3.3 宏观有限元分析 |
| 2.3.4 计算结果及对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ALC墙板对钢框架整体抗侧性能影响分析 |
| 3.1 工程背景 |
| 3.2 有限元建模 |
| 3.2.1 标准纯钢框架有限元模型 |
| 3.2.2 带ALC墙板标准钢框架有限元模型 |
| 3.2.3 带ALC墙板无支撑钢框架有限元模型 |
| 3.3 抗侧分析结果及对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 ALC墙板对钢框架整体抗震性能影响分析 |
| 4.1 地震波选取与加载 |
| 4.2 模态分析结果及对比 |
| 4.2.1 振型 |
| 4.2.2 周期 |
| 4.3 动力时程分析结果及对比 |
| 4.3.1 顶点位移 |
| 4.3.2 层间位移 |
| 4.3.3 层间位移角 |
| 4.3.4 基底剪力 |
| 4.4 弹塑性时程分析结果及对比 |
| 4.4.1 顶点位移 |
| 4.4.2 层间位移 |
| 4.4.3 层间位移角 |
| 4.4.4 基底剪力 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（7）预制装配塑性可控节点及其钢框架抗震性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 传统钢结构梁柱节点研究现状 |
| 1.3 可更换构件结构体系研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 新型塑性可控节点的构造设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 节点的设计思路 |
| 2.3 节点的设计原理 |
| 2.4 节点的构造特点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 不同连接构件的新型塑性可控节点有限元模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 节点有限元模型的建立 |
| 3.2.1 单位选择 |
| 3.2.2 材料本构 |
| 3.2.3 模型简化 |
| 3.2.4 接触定义 |
| 3.2.5 网格划分及单元类型 |
| 3.2.6 边界条件与加载制度 |
| 3.3 节点单向位移加载 |
| 3.3.1 等截面圆棒节点 |
| 3.3.2 曲面钢板节点 |
| 3.3.3 夹心钢板节点 |
| 3.3.4 中洞钢板节点 |
| 3.3.5 实心钢板节点 |
| 3.4 节点变幅位移循环加载 |
| 3.4.1 等截面圆棒节点 |
| 3.4.2 曲面钢板节点 |
| 3.4.3 夹心钢板节点 |
| 3.4.4 中洞钢板节点 |
| 3.4.5 实心钢板节点 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 新型塑性可控节点的数值模拟及参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点单调位移加载 |
| 4.2.1 单调位移加载应力云图 |
| 4.2.2 力-位移曲线对比 |
| 4.3 节点变幅循环加载 |
| 4.3.1 破坏形态 |
| 4.3.2 滞回性能分析 |
| 4.3.3 延性性能分析 |
| 4.3.4 耗能能力分析 |
| 4.3.5 退化特性分析 |
| 4.4 复合材料棒个数 |
| 4.4.1 连接棒数量对耗能性能的影响 |
| 4.4.2 连接棒数量对耗能特性参数的影响 |
| 4.4.3 连接棒数量对应力分布的影响 |
| 4.5 复合材料棒材料 |
| 4.5.1 连接棒材料对耗能性能的影响 |
| 4.5.2 连接棒材料对耗能特性参数的影响 |
| 4.5.3 连接棒个数对应力分布的影响 |
| 4.6 连接钢板材料 |
| 4.6.1 连接钢板材料对耗能性能的影响 |
| 4.6.2 连接钢板材料对耗能特性参数的影响 |
| 4.6.3 连接钢板材料对应力分布的影响 |
| 4.7 本章小节 |
| 第五章 设置新型塑性可控节点的钢框架抗震性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢框架结构多尺度模型概况 |
| 5.2.1 多尺度建模方法介绍 |
| 5.2.2 多尺度框架模型的建立 |
| 5.3 钢框架多尺度模型分析验证 |
| 5.3.1 多尺度框架模态验证分析 |
| 5.3.2 多尺度框架拟静力响应验证分析 |
| 5.3.3 多尺度框架拟动力响应验证分析 |
| 5.4 传统钢框架与新型塑性可控节点钢框架模态分析 |
| 5.5 传统钢框架与新型塑性可控节点钢框架Push-over分析 |
| 5.5.1 Push-over分析法的基本内容 |
| 5.5.2 Push-over分析方法的优缺点 |
| 5.5.3 Push-over分析方法的加载模式和实施过程 |
| 5.5.4 新型塑性可控节点钢框架静力弹塑性分析 |
| 5.6 传统钢框架与新型塑性可控节点框架动力时程分析 |
| 5.6.1 动力弹塑性分析法的基本内容 |
| 5.6.2 动力弹塑性分析基本步骤 |
| 5.6.3 结构的非线性与阻尼的定义 |
| 5.6.4 地震波的选取与输入 |
| 5.6.5 多遇、罕遇地震下的动力时程分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）橡胶隔震支座在钢结构工程中的应用与对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外钢结构发展现状 |
| 1.2.1 国外钢结构发展现状 |
| 1.2.2 国内钢结构发展现状 |
| 1.3 国内外隔震技术的研究现状 |
| 1.3.1 国外隔震技术的研究现状 |
| 1.3.2 国内隔震技术的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及意义 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要研究意义 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第2章 隔震支座力学性能概述 |
| 2.1 隔震结构的减震机理 |
| 2.2 隔震支座概述 |
| 2.2.1 隔震支座主要类型 |
| 2.3 叠层橡胶支座的力学模型 |
| 2.3.1 假定条件 |
| 2.3.2 支座的竖向刚度 |
| 2.3.3 支座的水平刚度 |
| 2.3.4 等效粘滞阻尼比 |
| 2.3.5 屈曲荷载 |
| 2.4 隔震支座的恢复力模型 |
| 2.4.1 等效线性模型 |
| 2.4.2 双线性恢复力模型 |
| 2.4.3 Bone-Wen滞回模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非隔震结构设计与分析 |
| 3.1 工程实例概况 |
| 3.2 非隔震结构设计 |
| 3.2.1 设计要求 |
| 3.2.2 荷载取值 |
| 3.2.3 结构选型与结构布置 |
| 3.3 非隔震结构模型的建立与地震波选用 |
| 3.3.1 非隔震钢结构分析模型的建立 |
| 3.3.2 Midas/Gen模型校核 |
| 3.3.3 地震波选择与输入 |
| 3.4 非隔震结构模型抗震性能分析 |
| 3.4.1 层间剪力分析 |
| 3.4.2 层间位移分析 |
| 3.4.3 层间位移角分析 |
| 3.4.4 加速度反应分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 隔震层验算及隔震前后结构各项性能对比分析 |
| 4.1 隔震支座的选用 |
| 4.1.1 隔震支座的布置原则 |
| 4.1.2 隔震支座选择与布置 |
| 4.2 设防烈度地震和罕遇地震作用下隔震层验算 |
| 4.2.1 水平减震系数计算 |
| 4.2.2 隔震层结构抗风验算 |
| 4.2.3 隔震支座弹性恢复力验算 |
| 4.2.4 隔震支座压应力验算 |
| 4.2.5 罕遇地震作用下隔震层最大水平位移验算 |
| 4.2.6 罕遇地震作用下隔震支座拉应力、压应力验算 |
| 4.3 隔震前后结构各项性能对比分析 |
| 4.3.1 模态分析对比 |
| 4.3.2 层间剪力对比分析 |
| 4.3.3 楼层层间位移对比分析 |
| 4.3.4 楼层层间位移角对比分析 |
| 4.3.5 楼层加速度对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 隔震层构造措施 |
| 5.1 隔震层楼梯构造 |
| 5.2 隔震层电梯井构造 |
| 5.3 隔震层管线构造 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）附加防屈曲支撑结构的抗震机理及振动台试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.1.3 防屈曲支撑简介 |
| 1.1.4 防屈曲支撑的力学模型 |
| 1.2 防屈曲支撑国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容以及技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 钢框架-防屈曲支撑结构与普通钢框架结构的振动台试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 振动台试验设计方案 |
| 2.2.1 试件概况 |
| 2.2.2 防屈曲支撑构件设计 |
| 2.2.3 材性试验 |
| 2.2.4 试件制作与安装 |
| 2.2.5 测试内容和测点布置 |
| 2.2.6 加载方案 |
| 2.3 试验现象 |
| 2.4 试验结果及分析 |
| 2.4.1 动力特性 |
| 2.4.2 加速度响应 |
| 2.4.3 层间位移角响应 |
| 2.4.4 应变响应 |
| 2.4.5 结构剪力响应 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢框架-防屈曲支撑结构与普通钢框架结构的振动台试验有限元模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型设计 |
| 3.2.1 防屈曲支撑框架结构与普通框架结构设计 |
| 3.2.2 荷载工况 |
| 3.3 有限元模拟分析 |
| 3.3.1 模态分析 |
| 3.3.2 加速度响应 |
| 3.3.3 层间位移角 |
| 3.3.4 层间剪力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 一字型防屈曲支撑设计方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一字型防屈曲支撑承载力设计 |
| 4.2.1 一字型防屈曲支撑内核承载力设计 |
| 4.2.2 一字型防屈曲支撑连接段屈服承载力设计 |
| 4.3 一字型防屈曲支撑的稳定性设计 |
| 4.3.1 一字型防屈曲支撑约束单元稳定性设计 |
| 4.3.2 一字型防屈曲支撑内核单元稳定性设计 |
| 4.3.3 一字型防屈曲支撑端部连接段稳定性设计 |
| 4.4 一字型防屈曲支撑参数计算 |
| 4.4.1 一字型防屈曲支撑的等效刚度 |
| 4.4.2 一字型防屈曲支撑的间隙取值 |
| 4.5 一字型防屈曲支撑设计实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 一字型防屈曲支撑参数化有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 一字型防屈曲支撑模型设计 |
| 5.2.1 模型设计目的 |
| 5.2.2 模型设计组 |
| 5.3 一字型防屈曲支撑有限元模型建立 |
| 5.3.1 确定量纲 |
| 5.3.2 部件建立 |
| 5.3.3 材料属性 |
| 5.3.4 分析步定义 |
| 5.3.5 接触关系 |
| 5.3.6 边界条件 |
| 5.3.7 单元类型 |
| 5.3.8 网格划分 |
| 5.3.9 加载制度 |
| 5.4 一字型防屈曲支撑有限元参数分析 |
| 5.4.1 内核单元屈曲分析 |
| 5.4.2 摩擦系数对防屈曲支撑性能的影响 |
| 5.4.3 内核单元不同宽厚比对防屈曲支撑性能的影响 |
| 5.4.4 间隙对一字型防屈曲支撑性能的影响 |
| 5.4.5 约束比对一字型防屈曲支撑性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 一字型防屈曲支撑钢框架结构抗震性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型设计 |
| 6.2.1 一字型防屈曲支撑钢框架结构设计 |
| 6.2.2 普通支撑钢框架设计 |
| 6.2.3 纯钢框架设计 |
| 6.3 Pushover分析理论 |
| 6.3.1 Pushover分析原理 |
| 6.3.2 Pushover分析方法实施步骤 |
| 6.3.3 结构的性能点 |
| 6.3.4 ATC-40规范与中国规范反应谱 |
| 6.4 Pushover对比分析 |
| 6.4.1 均布荷载作用下Pushover对比分析 |
| 6.4.2 倒三角荷载作用下Pushover对比分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）新型变形放大式阻尼器性能与结构减震控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 黏弹性阻尼器研究现状 |
| 1.2.2 节点转角阻尼器研究现状 |
| 1.2.3 SMA阻尼器研究现状 |
| 1.2.4 变形放大式阻尼器研究现状 |
| 1.3 本文主要研究思路及内容 |
| 2 橡胶黏弹性材料性能试验及力学模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 加载方案 |
| 2.2.3 力学性能指标选取 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 试验现象 |
| 2.3.2 变形相关性 |
| 2.3.3 频率相关性 |
| 2.3.4 疲劳性能 |
| 2.4 力学模型研究 |
| 2.4.1 模型构成 |
| 2.4.2 数值模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 新型转角放大式橡胶黏弹性阻尼器减震控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 阻尼器设计及工作原理 |
| 3.2.1 构造设计 |
| 3.2.2 工作原理 |
| 3.2.3 功能特点 |
| 3.3 转角放大阻尼器性能试验 |
| 3.3.1 试验概况 |
| 3.3.2 考察指标 |
| 3.3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 转角放大阻尼器力学模型 |
| 3.4.1 模型推导 |
| 3.4.2 数值模拟 |
| 3.5 转角放大阻尼器减震控制分析 |
| 3.5.1 算例概况 |
| 3.5.2 减震效果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 新型自复位放大位移型SMA阻尼器减震控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻尼器设计及工作原理 |
| 4.2.1 构造设计 |
| 4.2.2 工作原理 |
| 4.2.3 功能特点 |
| 4.3 位移放大阻尼器性能试验 |
| 4.3.1 试验概况 |
| 4.3.2 力学参数选取 |
| 4.3.3 试验结果及分析 |
| 4.4 位移放大阻尼器恢复力模型 |
| 4.4.1 本构模型 |
| 4.4.2 数值模拟 |
| 4.5 位移放大阻尼器减震控制分析 |
| 4.5.1 算例概况 |
| 4.5.2 减震效果分析 |
| 4.5.3 位移放大系数对减震效果影响 |
| 4.6 位移放大阻尼器优化设计方法 |
| 4.6.1 耗能系数影响因素分析 |
| 4.6.2 参数设计方法 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 复合阻尼器结构减震性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分析方法 |
| 5.3 数值算例 |
| 5.3.1 钢框架结构参数 |
| 5.3.2 阻尼器布置方案 |
| 5.3.3 模态分析 |
| 5.3.4 地震波选取 |
| 5.4 减震控制效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、高层钢框架多遇地震下合理刚度设计方法的验证分析（论文参考文献）
- [1]自复位阻尼耗能支撑-高层韧性钢结构抗震性能与设计方法[D]. 谢行思. 北京交通大学, 2021
- [2]新型装配式钢桁架高层结构体系的理论分析及试验研究[D]. 王帅宇. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]多高层钢结构案例基于性能目标的抗震分析与优化[D]. 张鹏. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究[D]. 赵崛. 汕头大学, 2021(02)
- [5]带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究[D]. 李鑫炜. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]ALC墙板对钢框架结构整体受力性能的影响分析[D]. 任参. 山东建筑大学, 2020(02)
- [7]预制装配塑性可控节点及其钢框架抗震性能分析[D]. 刘建武. 广州大学, 2020(02)
- [8]橡胶隔震支座在钢结构工程中的应用与对比分析[D]. 陈志河. 广州大学, 2020(02)
- [9]附加防屈曲支撑结构的抗震机理及振动台试验研究[D]. 赵超. 江苏科技大学, 2020(03)
- [10]新型变形放大式阻尼器性能与结构减震控制研究[D]. 黄宙. 大连理工大学, 2020(07)