自復位中心支撐鋼框架在強震作用下的層剪力與滯回能分布研究.pdf

1、新型自復位中心支撐鋼框架結構(Self-centering Centrically Braced Steel Frame Structure，簡稱SC-CBF)是一種新型的結構體系，通過將FeMnAlNi合金的SMA與矩形鋼板并聯(lián)組合成新型鋼支撐，并將其應用至抗彎鋼框架結構中所形成。這種結構體系不僅能充分發(fā)揮組合自復位支撐先進入彈塑性階段，還具有自復位能力好、震后殘余變形小、易修復優(yōu)點，可解決傳統(tǒng)結構震后殘余變形過大難題。
　　目

2、前，各國的抗震設計規(guī)范仍采用基于強度的抗震設計理論，基于能量的性態(tài)抗震設計方法可控制結構在強震下進入彈塑性狀態(tài)的程度。為完善自復位中心支撐鋼框架結構基于能量的性態(tài)抗震設計方法，需提出SC-CBF結構在彈塑性狀態(tài)下層剪力分布及滯回耗能分布模式，這對推動SC-CBF結構在我國地震設防區(qū)的廣泛應用具有重要意義?；诖?，本論文采用有限元分析手段，綜合考慮幾何非線性與材料非線性及地震波的隨機性，考慮結構層數(shù)、抗震設防烈度、遠近場地震波等主要因素對

3、SC-CBF結構層剪力分布與層累積滯回耗能分布的影響，系統(tǒng)研究、量化了SC-CBF結構的層剪力分布與層累積滯回耗能分布公式，為其理論研究和工程應用提供參考。
　　本文主要研究工作如下:
　　(1)根據(jù)我國抗震設計規(guī)范，考慮結構層數(shù)（5層、10層、15層）、抗震設防烈度（7度、8度、9度）、遠近場（近場不帶速度脈沖波、近場帶速度脈沖波、遠場波）等因素影響，采用兩階段設計方法設計了5個合理的SC-CBF結構算例。采用循環(huán)Push

4、over分析方法驗證所設計的5個SC-CBF結構的自復位效果是否滿足預定要求;
　　(2)合理選擇了三組考慮近場帶速度脈沖、近場不帶速度脈沖、遠場加速度循環(huán)特征的地震波，采用動力時程分析方法對5個SC-CBF結構算例進行彈塑性時程分析，根據(jù)分析結果提出了SC-CBF結構在多遇、偶遇及罕遇地震水平下的層剪力分布，并回歸的簡化計算公式。此外，還提出了罕遇地震水準下SC-CBF結構的層累積滯回耗能分布，并給出了簡化計算公式;