1. 研究目的与意义
近几十年,随着我国经济的不断发展,钢结构建筑物也经历了一个从无到有再到普及的过程。钢结构建筑物由于其具有强度高、自重轻、抗震性能好和材料可回收再生等诸多优点,在各类建筑中都有着极其广泛的应用。而防屈曲支撑又因其承载力高 ,延性与滞回性能好 ,能充分吸收地震能量等优点在钢结构建筑物中有着广泛的应用。 本研究的目的是通过ABAQUS软件对钢框架结构进行地震作用下结构的弹塑性时程分析,从计算结果中分析防屈曲支撑对结构位移的影响,防屈曲支撑的工作原理以及在承载力与稳定性方面的特性。
2. 研究内容和预期目标
本课题主要对某六层钢框架结构的住宅楼进行有限元分析,了解防屈曲支撑在钢框架结构中的耗能特性和原理
预期目标是:
1.通过本次研究能初步了解到防屈曲支撑在频遇地震作用下处于弹性工作状态,滞回曲线多为斜直线,就如同普通支撑可为结构提供很大的抗侧刚度来抵抗小震。在罕遇地震作用下,滞回曲线饱满,能耗散大量的地震能量,就如同一个性能优良的耗能阻尼器,可用于结构抵御强烈地震作用。2.在承载力和稳定性方面,我们要了解到普通支撑因稳定性要求,使截面和支撑刚度过大,从而导致结构的刚度过大,间接地造成地震破坏严重。而选用防屈曲支撑,即可避免此类现象,在不增加结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求,稳定性也可以得到保障。3.在罕遇地震作用下( 支撑能进入塑性状态时) 采用防屈曲支撑, 结构位移响应有所减小,从而使结构更安全可靠。
3. 研究的方法与步骤
本课题采用有限元法并利用ABAQUS软件对结构进行弹塑性时程分析1.建立有限元模型2.施加边界条件和荷载,划分网格3.进行弹塑性时程分析4.结果提取和分析
4. 参考文献
[1]任振国.带防屈曲支撑的钢框架减震分析[j].低温建筑技术,2019,41(09):72-73 109.
[2]高雅萍,潘文.应用防屈曲支撑的多层框架结构减震分析[j].中国水运(下半月),2019,19(03):210-211 214.
[3]宁海勐. 防屈曲支撑钢框架结构抗震性能研究[d].太原理工大学,2018.
5. 计划与进度安排
3.1-3.30学习ABAQUS软件并翻译一篇外文文献
3.30-4.5 建立有限元模型并完善4.6-4.19 查找规范明确边界条件,荷载情况,对模型划分网格,梁柱采用梁单元模型,支撑采用桁架单元模型,运用软件进行计算4.20-5.3 进行结果后处理,分别考察在频遇地震作用和罕遇地震作用下防屈曲支撑的受力情况,提取防屈曲支撑滞回曲线,分析防屈曲支撑耗能情况和工作原理5.4-5.17 撰写论文初稿5.18-5.24 提交论文终稿
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