大跨度结构网架支座摩擦装置的损伤控制

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ywx789789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在大跨度结构中,网架支座可以将上部钢网架连接到下部钢筋混凝土支撑结构。然而,在多次地震中,网架支座处可以观察到混凝土边缘破坏。本研究的主要目的是指出当前规范的局限性,并且对钢筋混凝土支撑空间桁架连接设计中使用的边缘距离和底板孔形状提供建议。从安全角度来看,这是一个重要的问题,因为体育馆等大跨度结构经常被用作地震期间的应急避难所。边缘破坏使混凝土从柱的顶部掉落,对撤离人员造成风险,并影响结构的整体安全。此外,我们的研究还旨在指导设计师建立更精确的结构模型,因为在空间桁架结构中,网架支座通常过于简化。近二十年来,中国和日本对网架支座的研究十分广泛。然而,这些研究大多是以这两个国家的母语进行的,非常分散,许多有价值的研究对英语读者来说是难于理解的。因此,本研究系统地介绍了中日两国网架支座研究的详细文献综述,并为该领域的研究人员提供未来的研究方向。本文根据网架支座的破坏模式,提出了网架支座在轴力、弯矩和剪力同时作用下的受力机理。首先,由于美国和日本规范计算混凝土极限强度的方法不同,在美国和日本规范的帮助下,建立了带圆孔和槽孔网架支座的简化理论模型来预测其极限强度。然后通过文献中的试验研究对所提出的模型进行了验证。验证结果表明,在美国规范的帮助下,该模型预测极限强度的精度较低,且预期破坏模式与试验结果不一致。然而,在日本规范的帮助下,所提出的模型可以更好地预测极限强度,并且破坏模式也与试验结果一致。因此,建议采用符合日本规范的方法进行网架支座的抗震设计。为了进一步验证所提出的理论模型和参数研究,本文使用商用有限元软件ABAQUS/CAE进行有限元分析。通过将滞回曲线、破坏模式和极限抗剪强度与文献中的试件进行比较,验证了有限元模型的准确性和可靠性。有限元分析结果表明,当荷载从单调变为循环时,应考虑折减系数。在随后的参数研究中,发现所提出模型的预期破坏模式与有限元分析结果吻合。此外,参数研究表明,顶板接缝的破坏受边缘距离的影响。另一方面,当前规范低估了网架支座设计中的边缘距离,因此建议对规范进行更新,以防止网架支座出现故障。最后,本文提出了网架支座摩擦耗能装置的概念和实现方法。详细讨论了碟形弹簧的构造、机理和理论分析,并对碟形弹簧进行了试验测试和有限元研究。提出了带有摩擦耗能装置的网架支座的ABAQUS三维模型。结果表明,与传统结构的网架支座相比,该装置在高轴向载荷下具有更稳定的耗能能力。此外,碟形弹簧的引入通过降低螺栓损失,防止盖板旋转,从而进一步提高了网架支座的性能。
其他文献
烟囱是排放工业烟气的高耸结构,在电力工业、冶金化工等工业建筑中被广泛应用。钢筋混凝土烟囱由于其造价低廉、施工技术成熟、耐腐蚀性较好等特点在建设高大烟囱中得到了广泛应用。为了满足水平烟道接入烟囱、穿行输煤栈桥及管道、人员及施工车辆进出烟囱、采光通风窗布置等使用要求,需要在烟囱筒壁上开设洞口,然而开设洞口会削弱其截面承载力并在洞口周围产生应力集中现象,特别是穿行烟道及输煤栈桥、施工洞口此类大尺寸开洞,
学位
输电线路、大跨度桥梁、超高层建筑等工程对风荷载十分敏感,数值模拟是抗风设计的重要手段,要准确地模拟大型结构受到的风荷载,需大量的风荷载加载点。谐波叠加法是模拟脉动风最常用的方法,随着模拟点的增多,传统谐波叠加法生成脉动风的效率将大大降低,如何在保证精度的条件下快速模拟脉动风场也是结构风工程的热点研究方向之一。本文基于谐波叠加法基本原理,分析了其计算复杂度的来源,根据脉动风的统计特性对模拟过程分别进
学位
水资源是自然环境的基础,是综合国力的重要有机组成部分。我国水资源人均总量低,水资源分布不均呈现南多北少的状况。另一方面,经济的快速增长,用水量的急剧增加导致水资源问题已成为制约经济发展的重要因素。为了缓解这一矛盾,国家耗费大量的人力、物力规划实施了南水北调工程。中线工程三面硬质、流场单一,沿途气候多变,大气干湿沉降和地下水内排等因素,都会导致水体在长距离输送过程中水质发生变化。尽管传统的水质提升技
学位
城市交通网络的核心是道路和桥梁等基础交通设施,面临地震等重大地质灾害时,交通系统的抗震韧性将直接影响城市灾后救援物资运输效率,是重要的生命线工程之一。本文采用医疗机构或避难场所的可达性作为交通系统的韧性指标,提出了一种城市交通系统震后失效概率的评估方法。以大连市为例,计算各个区域的韧性值,并对比分析其韧性曲线,提出在不同视角下提升各区域韧性值的方法。文中所提出的结合状态树和图论宏观评估复杂交通系统
学位
在混凝土结构和道面施工过程中,混凝土的凝结时间是决定模板拆除和表面修整以及切割的重要参数。混凝土凝结时间的传统检测方法为贯入阻力法,其操作复杂,不适用于现场测试和混凝土早期性能的连续检测。近年来,操作便捷且可实现连续监测的应力波法被广泛用于该检测领域中。常用的压缩波(P波)法的速度参数受新拌合混凝土中空隙和水份的影响,使其无法准确得到混凝土的终凝时间。而水平剪切波(SH波)与混凝土的剪切模量的直接
学位
浮游真核生物是水生生态系统的重要组成部分,分析其群落组成和功能对水资源管理具有深远的意义。为了解南水北调中线干渠河南段浮游真核生物群落的时空分布及其驱动因素,本研究于2019年3月~12月,在干渠沿线5个采样点和陶岔大坝前1个采样点对浮游真核生物群落和理化指标进行了调查研究。分析了南水北调中线干渠河南段的浮游真核生物群落结构的时空变化和驱动因素,探讨了南水北调中线干渠浮游真核生物的群落演替规律及其
学位
柞蚕在野外一般以柞树叶为食。由于其蛋白质和不饱和脂肪酸含量高,柞蚕被认为是一种高营养可食性昆虫。柞蚕不能直接吸收柞树叶中的蛋白质,这些蛋白质必须首先在肠道内被消化酶消化,才能被吸收。而膳食蛋白转化为柞蚕蛋白的效率,往往影响柞蚕蛋白质含量。通常情况下,内肽酶首先将膳食蛋白降解为多肽,随后外肽酶将这些多肽进一步水解为游离氨基酸,这些氨基酸被昆虫吸收并用于昆虫生长发育。金属羧肽酶M14家族成员在很多昆虫
学位
非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒感染猪类引发的一种急性传染病,对我国的养殖业造成了严重的危害。非洲猪瘟病毒所编码的蛋白质数量众多,免疫原性并不明确,这阻碍了基因工程疫苗的研发。为了得到有效的基因工程疫苗,需要对非洲猪瘟的抗原进行筛选和免疫原性鉴定。昆虫杆状病毒表达系统是现在应用非常广泛的一种真核表达系统,该系统可以对蛋白进行修饰使得其在结构和免疫原性等方面和天然蛋白高度一致。为了使得杆状病毒表达系统表达能
学位
近年来,FRP材料由于其质量轻、耐久性好、耐腐蚀性强等特点,在建筑结构修复及加固等方面有着广阔前景。而钢管约束型钢混凝土柱是将钢管外包于型钢混凝土柱,且外钢管不直接承担轴向荷载的一种组合结构,外钢管对内部核心混凝土起约束作用,提高混凝土的抗压强度与变形能力,同时内部型钢有效预防了局部屈曲及失稳现象。考虑到实际施工中混凝土柱需要保证高强度、高耐久性的同时又不失经济性的设计理念,本文尝试将CFRP材料
学位
地震可能会导致建筑中的燃气管道受损而引发燃气泄漏,当室内燃气浓度达到一定阈值便会产生爆炸,从而形成小概率-大灾害的地震-燃气爆炸灾害链效应。目前研究大多是将地震或燃气爆炸单独作用于结构上进行分析,对于这种灾害链效应所导致的损伤规律尚不清楚。本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,以一个12层剪力墙建筑结构为研究对象,选取三条地震动并分别调幅至中震和大震强度后对结构进行非线性时程分析,地震
学位