柱腳可抬起的連柱鋼支撐結構抗震性能研究.pdf

1、連柱鋼支撐結構是一種新型的雙重抗側力結構，由耗能梁段連接獨立的支撐框架構成。在地震作用下由耗能梁段率先進入彈塑性耗散地震能量，非耗能構件僅在結構變形較大時發(fā)展塑性，具有明顯的屈服時序。震后只需將連柱鋼支撐結構中損傷的耗能段移除，支撐框架便可利用自身的彈性剛度恢復到原來的位置，修復成本大大降低。將可抬起柱腳應用于連柱鋼支撐結構中，能夠使耗能段在同樣水平荷載作用下的豎向變形增大，耗能段耗散的能量增加，更大程度上實現(xiàn)耗能段集中耗能。為了研究柱

2、腳可抬起的連柱鋼支撐結構的抗震性能，本文應用ABAQUS有限元分析軟件模擬分析了柱腳可抬起的連柱鋼支撐結構的抗震性能，主要做了以下研究工作:
　　(1)應用SAP2000有限元分析軟件設計了1棟5開間3跨共15層的連柱鋼支撐結構，并選取底部三層中間支撐跨結構作為采用實體單元分析的BASE試件。
　　(2)詳細介紹了應用ABAQUS有限元分析軟件對BASE試件的建模過程，通過對已有的兩個試驗研究的模擬驗證了整個建模過程的可靠性

3、。
　　(3)對比分析了中柱采用可抬起柱腳的試件和柱腳采用普通剛接形式的試件的抗震性能。結果表明:中柱采用可抬起柱腳的試件的破壞模式更為理想、耗能機制更加合理、延性以及耗能能力更好。
　　(4)設計了3組柱腳可抬起的連柱鋼支撐結構試件，分別考察跨度、層高和支撐框架鋼材強度等級對結構抗震性能的影響。結果表明:當結構的高跨比在0.4～0.5范圍內(nèi)取值時，結構的抗震性能可以發(fā)揮到最佳。提高支撐框架鋼材強度等級，試件的極限承載力提高

4、、剩余剛度增大、破壞程度減輕，有利于震后修復，但試件延性降低。
　　(5)利用等能量原理將柱腳可抬起的連柱鋼支撐結構的正向骨架曲線簡化為三折線，分別考察跨度、層高和支撐框架鋼材等級對結構抗震性能的影響，確定結構耗能段可替換的層間側移角范圍。結果表明:對于耗能段采用Q235B級鋼，支撐框架采用Q345B級鋼的柱腳可抬起連柱鋼支撐結構可以取耗能段可替換層間側移角的下限為1/550，上限為1/130。對于支撐框架分別采用Q235B、Q3