自復(fù)位中心支撐鋼框架在強(qiáng)震作用下的層剪力與滯回能分布研究.pdf

1、新型自復(fù)位中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)(Self-centering Centrically Braced Steel Frame Structure，簡稱SC-CBF)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系，通過將FeMnAlNi合金的SMA與矩形鋼板并聯(lián)組合成新型鋼支撐，并將其應(yīng)用至抗彎鋼框架結(jié)構(gòu)中所形成。這種結(jié)構(gòu)體系不僅能充分發(fā)揮組合自復(fù)位支撐先進(jìn)入彈塑性階段，還具有自復(fù)位能力好、震后殘余變形小、易修復(fù)優(yōu)點(diǎn)，可解決傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)震后殘余變形過大難題。
　　目

2、前，各國的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范仍采用基于強(qiáng)度的抗震設(shè)計(jì)理論，基于能量的性態(tài)抗震設(shè)計(jì)方法可控制結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的程度。為完善自復(fù)位中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)基于能量的性態(tài)抗震設(shè)計(jì)方法，需提出SC-CBF結(jié)構(gòu)在彈塑性狀態(tài)下層剪力分布及滯回耗能分布模式，這對(duì)推動(dòng)SC-CBF結(jié)構(gòu)在我國地震設(shè)防區(qū)的廣泛應(yīng)用具有重要意義?；诖耍菊撐牟捎糜邢拊治鍪侄?，綜合考慮幾何非線性與材料非線性及地震波的隨機(jī)性，考慮結(jié)構(gòu)層數(shù)、抗震設(shè)防烈度、遠(yuǎn)近場地震波等主要因素對(duì)

3、SC-CBF結(jié)構(gòu)層剪力分布與層累積滯回耗能分布的影響，系統(tǒng)研究、量化了SC-CBF結(jié)構(gòu)的層剪力分布與層累積滯回耗能分布公式，為其理論研究和工程應(yīng)用提供參考。
　　本文主要研究工作如下:
　　(1)根據(jù)我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，考慮結(jié)構(gòu)層數(shù)（5層、10層、15層）、抗震設(shè)防烈度（7度、8度、9度）、遠(yuǎn)近場（近場不帶速度脈沖波、近場帶速度脈沖波、遠(yuǎn)場波）等因素影響，采用兩階段設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了5個(gè)合理的SC-CBF結(jié)構(gòu)算例。采用循環(huán)Push

4、over分析方法驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的5個(gè)SC-CBF結(jié)構(gòu)的自復(fù)位效果是否滿足預(yù)定要求;
　　(2)合理選擇了三組考慮近場帶速度脈沖、近場不帶速度脈沖、遠(yuǎn)場加速度循環(huán)特征的地震波，采用動(dòng)力時(shí)程分析方法對(duì)5個(gè)SC-CBF結(jié)構(gòu)算例進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，根據(jù)分析結(jié)果提出了SC-CBF結(jié)構(gòu)在多遇、偶遇及罕遇地震水平下的層剪力分布，并回歸的簡化計(jì)算公式。此外，還提出了罕遇地震水準(zhǔn)下SC-CBF結(jié)構(gòu)的層累積滯回耗能分布，并給出了簡化計(jì)算公式;