【摘 要】
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钢结构具有轻质高强,延性好,易加工,抗震性能优异等优点,因此,广泛适用于对抗震设防要求较高的建筑。在一些大型工业建筑中,由于设备安装、工艺流程等对空间的需求,常出现局部无楼板结构,要靠布置大量的垂直向钢支撑来提高结构抗侧刚度,加强整体性。但是,对于支撑-框架结构存在以下问题:首先,普通钢支撑在地震作用下,支撑容易因局部屈曲或者疲劳破坏而失效,导致刚度和强度严重退化,成为结构抗震的薄弱环节。其次,相
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钢结构具有轻质高强,延性好,易加工,抗震性能优异等优点,因此,广泛适用于对抗震设防要求较高的建筑。在一些大型工业建筑中,由于设备安装、工艺流程等对空间的需求,常出现局部无楼板结构,要靠布置大量的垂直向钢支撑来提高结构抗侧刚度,加强整体性。但是,对于支撑-框架结构存在以下问题:首先,普通钢支撑在地震作用下,支撑容易因局部屈曲或者疲劳破坏而失效,导致刚度和强度严重退化,成为结构抗震的薄弱环节。其次,相对于设有楼板的框架单元,无楼板框架单元的承载力,刚度明显降低,使结构破坏形式更为复杂。针对以上问题,本文设计了两榀单层单跨的交叉支撑-框架结构单元,支撑分别为钢支撑框架单元(F-RB)和防屈曲支撑框架单元(F-BRB),对试验过程中的结构损伤和试件的抗震性能等进行详细描述和分析:包括交叉支撑-框架结构的破坏顺序、水平荷载-位移滞回曲线、支撑滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等;结果表明,F-BRB结构的抗震性能优于F-RB结构;论述了F-RB和F-BRB结构的破坏机理。建立了有限元模型,在验证了有限元模型有效性的基础上,将试验结果与模拟结果进行对比分析。此外,建立了多个钢支撑了-框架单元有限元模型,对焊缝缺陷,横梁刚度等多个参数进行研究。本文的试验对类似结构在设计提出改进建议。有限元分析为钢支撑和防屈曲支撑框架单元的设计改进和有限元建模提供试验基础。
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