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新型多层框排架结构工业厂房的耗能减震研究
作 者: 梁碧云
导 师: 丁建国
学 校: 南京理工大学
专 业: 结构工程
关键词: 新型多层框排架 耗能减震 有限元分析 层间位移角 底部剪力
分类号: TU352.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
目前,在我国苏南地区出现了一种新型多层框排架结构工业厂房。虽然国内外已对单层排架结构工业厂房进行了许多研究,但对于这种新型多层框排架结构工业厂房的研究较少,特别是对该结构体系耗能减震方面的研究尤其缺乏,并且我国相关规范也没有关于这种新型多层框排架结构的内容,这就出现了对该结构体系的研究远落后实际工程应用的情况。因此,对新型多层框排架结构工业厂房耗能减震方面进行研究具有重要的现实意义。本文通过采用ANSYS有限元软件对新型多层框排架结构工业厂房进行动力时程计算和分析,得到了以下结论:1.根据新型多层框排架结构工业厂房的特点,兼顾经济性,研制开发了适用于该结构的新型S型耗能减震连接器,并对其进行了性能试验,得到新型S型耗能减震连接器试验骨架曲线与有限元仿真骨架曲线。2.在多遇地震和罕遇地震作用下,对新型多层框排架结构工业厂房原结构和所有节点均安装新型S型耗能减震连接器的结构进行了大量的数据分析比较。所有节点均安装新型S型耗能减震连接器后结构的水平位移、层间位移角、柱子的底部剪力均有显著减小,具有明显的减震效果。3.与所有节点均安装或每跨纵向梁两端板安装新型S型耗能减震连接器这两种方案相比,底部两层安装新型S型耗能减震连接器的减震效果略有下降,但其优点在于只需设置预制预应力双T板耗能减震连接器,无需设置预制预应力马鞍板耗能减震连接器,且与所有节点均安装新型S型耗能减震连接器的情况相比,耗能减震连接器的使用数量减少1/5。4.新型S型耗能减震连接器在每跨纵向梁两端板安装的结构与所有节点均安装的情况相比,虽然总体上减震效果略有减弱,但与所有节点均采用焊接连接的原结构相比,具有明显的减震效果,且新型S型耗能减震连接器的使用数量减少1/3,减少的数量极为可观。因此,每跨纵向梁两端板设置新型S型耗能减震连接器是这种新型多层框排架结构工业厂房较为合理和有效的新型S型耗能减震连接器布置方案。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 1 绪论 8-14 1.1 研究背景及意义 8-10 1.2 工业厂房抗震性能及耗能减震技术研究现状 10-13 1.2.1 工业厂房抗震性能研究现状 10-11 1.2.2 耗能减震技术研究现状 11-13 1.3 本文研究的主要内容 13-14 2 耗能减震结构体系的分析与抗震设计方法 14-23 2.1 基于性能的抗震设计思路 14 2.2 能量分析法 14-15 2.3 基于等价线性化的振型分解法 15-16 2.4 时程分析法 16-22 2.4.1 时程分析法的概述 16-17 2.4.2 结构的特性及恢复力模型 17-18 2.4.3 结构时程分析计算模型及刚度矩阵 18 2.4.4 质量矩阵 18 2.4.5 阻尼矩阵 18 2.4.6 地震波的选用及调整 18-22 2.5 本章小结 22-23 3 新型多层框排架结构工业厂房耗能减震连接器的设计及试验研究 23-29 3.1 新型S型耗能减震连接器的设计 23-24 3.2 新型S型耗能减震连接器性能试验 24-27 3.3 焊接节点性能试验 27-28 3.4 本章小结 28-29 4 新型多层框排架结构工业厂房减震效果分析 29-68 4.1 工程实例概况 29-33 4.2 新型多层框排架结构工业厂房模态分析 33-36 4.2.1 模态分析的必要性 33-34 4.2.2 模态分析的结果与比较 34-36 4.3 节点均采用新型S型耗能减震连接器减震效果分析 36-67 4.3.1 分析部位的选定 36-39 4.3.2 多遇地震作用下减震效果分析 39-53 4.3.3 罕遇地震作用下减震效果分析 53-67 4.4 本章小结 67-68 5 新型多层框排架结构工业厂房新型S型耗能减震连接器的设置方案优化 68-89 5.1 引言 68 5.2 底部两层设置新型S型耗能减震连接器减震效果分析 68-74 5.2.1 模态比较 68 5.2.2 多遇地震作用下减震效果分析 68-71 5.2.3 罕遇地震作用下减震效果分析 71-74 5.3 每跨纵向梁两端板设置新型S型耗能减震连接器减震效果分析 74-81 5.3.1 模态比较 75 5.3.2 多遇地震作用下减震效果分析 75-78 5.3.3 罕遇地震作用下减震效果分析 78-81 5.4 结果分析 81-88 5.5 本章小结 88-89 6 结论与展望 89-91 6.1 结论 89 6.2 展望 89-91 致谢 91-92 参考文献 92-96 附录 96
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构
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