十字交叉支撑框架结构的地震反应分析开题报告

 2022-02-24 19:51:17

1. 研究目的与意义

地震作为一种突发性的自然灾害,它的预见性比较低、灾害广泛以及破环比较严重。近年来,地震更是频发,对建筑的损害尤为严重。在科技发展的今天,人们发现钢框架结构的延性和地震耗能能力较比其他的建筑材料更为突出,所以对钢框架支撑体系有关抗震及地震对与该种结构的影响做了许多的研究。钢框架支撑体系中中心支撑体系占很大的一部分。十字交叉支撑作为中心支撑最常见的一种方式,人们对它的研究也比较多。虽然钢框架结构的延性和地震耗能能力较好但是这也造成了弹性和刚性较差的特点,所以对结构弹性层间位移的研究就显得尤为重要。本文通过对十字交叉支撑的结构进行有限元建模,研究了模型在两种的地震波的下的结构层间位移响应。对比分析不同地震波下模型的结构层间位移,可以确保在工程实践中遭遇地震时仍满足结构的承载力、稳定性及使用要求。

2. 研究内容和预期目标

本文主要研究了四种在不同跨的跨间布置支撑的十字交叉支撑的钢框架结构在地震作用下的响应。本文按照相关规范设计了四种结构并在有限元软件ABAQUS上进行建模,加荷载,加地震波,利用软件的动力隐式分析功能对结构进行非线性时程分析,通过有限元软件ABAQUS的后处理过程得到框架结构的层间位移、层架位移角、基底剪力以及顶层加速度等变量。并通过比对这些数据,得到抗震效果最好的一种支撑布置形式。最后,当得到十字交叉钢框架结构的层间位移数据时,还可以比对其他已知中心支撑结构的层间位移数据,从而选择实际工程中需要的满足抗震性能要求的支撑结构。

3. 研究的方法与步骤

  1. 查阅有关十字交叉钢框架的相关知识。

  2. 学习有限元abaqus软件基本操作。

  3. 在限元abaqus软件中完成对十字交叉钢框架模型的创建。

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    4. 参考文献

    1. 蒋聪,赵宝成,摇摆钢支撑框架结构抗震性能分析,苏州科技大学学报(工程技术版),2019.3。[2]陈海彬,周凤勤,葛楠,基于adina软件十字形钢管混凝土框架结构推覆分析,华北理工大学学报(自然科学版)。2018.1。[3]王贝贝,支撑对钢框架结构侧向刚度影响的研究,山东科技大学工程硕士学位论文,2018.5.[4]刘佳莹,包恩和,基于十字形局部钢框架的节点域力学性能的理论研究,桂林科技大学硕士专业学位论文,2016.4.[5]田崇,吕梦周,钢框架十字形屈曲约束支撑结构的抗震性能分析,哈尔滨工程大学专业硕士学位论文(工程硕士),2016.5.

      [6]李晶晶,雷庆关,许飞.十字型不规则钢框架的地震反应分析.河南城建学院学报,2018.7.[7]杜文通,雷庆关.平面不规则地震设置模拟分析.兰州工业学院学报,2018.8.[8]王敬忠.十字形截面防屈曲支撑及其钢框架的抗震性能研究.西南交通大学研究生学位论文,2014.5.[9]李晨阳.设置开孔十字型防屈曲支撑钢框架的抗震性能分析.兰州交通大学工程硕士学位论文,2018.4.[10]崔瑶,张薇,丁宸汀,唐琦.支撑长细比及节点板对中心支撑钢框架抗震性能的影响.建筑钢结构进展第21卷第6期,2019.12.

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      5. 计划与进度安排

      1. 第一至三周:查阅有关十字交叉钢框架的相关知识,学习有限元abaqus软件基本操作。

        第四至六周:设计结构模型,并选取地震波。

        第七至九周:利用软件的动力隐式分析功能对结构进行非线性时程分析,通过软件后处理提出层间侧移角数据等变量。

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