新型铝合金双核心装配式屈曲约束支撑的抗震性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hellokitty420
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强烈地震作用下,质量轻、柔性大、阻尼小的大跨空间结构容易发生整体或局部倒塌等灾难性破坏。基于消能减震的思想,屈曲约束支撑逐渐发展为大跨空间结构减震控制的必要手段之一。本文通过对全钢型支撑进行改进,设计并提出了一种以低屈服点铝合金作为耗能材料的新型铝合金双核心装配式屈曲约束支撑,并对新型支撑进行了试验研究和有限元分析,验证了采用新型支撑作为单层球面网壳的消能减震技术的有效性。本文的主要工作可概括为以下五方面:(1)通过对A5083-H111铝合金骨型试件进行单调加载和在23种不同加载制度下的循环加载试验,分析了该材料的单调性能、滞回性能和破坏特征等,为A5083-H111铝材在循环荷载作用下的本构关系研究提供了试验基础(第2章)。(2)根据材料试验数据标定了A5083-H111铝材的混合强化本构参数,并使用ABAQUS软件对强化参数进行验证,为该材料在构件及结构上的应用及在地震作用下的响应分析提供了基础(第3章)。(3)设计并提出一种以A5083-H111铝材为核心单元的新型屈曲约束支撑,并对此类支撑试件进行拟静力低周往复加载试验,研究了不同因素(核心单元开孔情况、核心单元与约束单元之间的摩擦有无及间隙大小)对支撑试件的疲劳寿命、滞回曲线、破坏形态及具体力学性能参数的影响,为新型屈曲约束支撑的研发和工程应用提供了理论依据和创新思路(第4章)。(4)基于ABAQUS有限元软件对新型屈曲约束支撑进行精细化建模分析,并将设置不同摩擦系数的有限元模型计算得到的滞回曲线与试验结果进行对比,确定了较为合理的接触作用,在此基础上对核心单元和约束单元的内力及变形特征等有限元结果进行分析(第5章)。(5)以单层球面网壳为研究对象,将新型屈曲约束支撑替换部分原结构杆件,采用SPA2000对有控和无控结构进行地震时程分析,对支撑的减震效果进行评估,为新型支撑的工程应用及网壳结构的消能减震提供参考(第6章)。
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