自復(fù)位鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、傳統(tǒng)鋼框架在地震作用下會(huì)產(chǎn)生較大殘余變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生不可恢復(fù)性破壞，給震后的維修帶來(lái)很大困難，進(jìn)而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)上述缺陷提出了一種新型的自復(fù)位節(jié)點(diǎn)來(lái)代替以往傳統(tǒng)的焊接節(jié)點(diǎn)和半剛性節(jié)點(diǎn)。
　　由于節(jié)點(diǎn)只是局部效應(yīng)，不能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體的力學(xué)特性。因此，本文將自復(fù)位節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于鋼框架結(jié)構(gòu)中，通過(guò)ANSYS軟件對(duì)自復(fù)位單層及多層鋼框架體系進(jìn)行有限元模擬，研究其在循環(huán)荷載和地震荷載作用下的滯回性能，根據(jù)其滯回曲線和位移時(shí)程

2、反應(yīng)結(jié)果，驗(yàn)證自復(fù)位鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能和自復(fù)位能力。
　　首先，通過(guò)對(duì)單層自復(fù)位鋼框架結(jié)構(gòu)施加滯回往復(fù)荷載，對(duì)其進(jìn)行擬靜力分析。在建立模型時(shí)，考慮到用實(shí)體單元模擬梁柱和角鋼比較復(fù)雜，且還需在梁、柱以及與角鋼的接觸面施加接觸單元，這樣大大增加了數(shù)值模擬的難度。而ANSYS軟件中的COMBIN39單元可以通過(guò)設(shè)置實(shí)常數(shù)來(lái)定義單元特性。因此，本文采用COMBIN39單元來(lái)宏觀模擬連接構(gòu)件的恢復(fù)力行為，以及梁柱接觸行為。通過(guò)對(duì)自復(fù)位框架與

3、普通焊接鋼框架的滯回曲線進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)自復(fù)位鋼框架具有一定的耗能能力和自復(fù)位能力，當(dāng)給自復(fù)位結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線施加不同的初始預(yù)應(yīng)力時(shí)，隨著初始預(yù)應(yīng)力的增加，自復(fù)位框架結(jié)構(gòu)的自復(fù)位能力逐漸增強(qiáng)，同時(shí)結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力也得到了相應(yīng)的提高。最后，對(duì)單層自復(fù)位鋼框架和普通半剛性框架、多層自復(fù)位鋼框架體系與普通鉸接框架體系進(jìn)行地震作用下動(dòng)力時(shí)程反應(yīng)分析，結(jié)果驗(yàn)證了自復(fù)位體系在地震作用下具有良好耗能能力，同時(shí)也證明了自復(fù)位鋼框架結(jié)構(gòu)在地震作用