论文摘要
随着人们经济水平的提高和对地震灾害概念的加深,抗震设计作为保障人们生命安全和减少财产损失的一个重要手段,得到了各国学者不断深入的研究。传统的框架结构以其结构形式简洁,适用性较强等特点,在多层及一部分高层建筑中得到了广泛的应用。但由于其本身抗震能力不强,所以人们研究增加斜支撑来增强其抗侧力性能的方法。传统的钢支撑在受拉变形中能表现出良好的耗能能力,但当轴向受压时,由于支撑本身的抗整体失稳能力不强,很容易出现失稳屈曲现象,从而降低了支撑的耗能能力,没有发挥出其应有的性能。防屈曲支撑是对传统支撑的改进,在内芯钢板外围增加一圈约束钢框,起到约束内芯钢板变形的作用。从实验的滞回曲线上也能看出,防屈曲支撑受拉受压都能达到钢材的受力屈服点,曲线饱满圆润,抗震性能卓越。从20世纪70年代日本学者创造性地提出了防屈曲支撑的概念至今,30多年的发展使得防屈曲支撑无论在理论研究还是实验设计上,都得到了长足的发展。在1994年的美国北岭(Northridge earthquake)和1995年日本阪神(Kobe earthquake)的两次大地震中,防屈曲支撑结构形式的房屋也得到了真实的检验。从震害调查中可知,安装有防屈曲支撑的建筑破坏较小,房屋几乎没有出现倒塌,人员伤亡数量也非常少。本文结合防屈曲支撑的实验研究,对其进行了比较细致的ABAQUS有限元分析。这其中包括影响防屈曲支撑耗能性能的几个重要因素的分析,和防屈曲支撑设计方法的研究。在分析中,本文着重研究了对橡胶无粘结层部分的模拟方法,使得模拟结果更符合实验数据。其次,对安装有防屈曲支撑的一个实际框架结构进行地震作用下的有限元模拟研究,并和原有的纯框架结构进行耗能性能对比。同时分析了在不用抗震设防烈度下应用防屈曲支撑的建议。最后,在整体结构模拟的基础上,给出了安装有防屈曲支撑结构的经济性分析,对其能否适用于建筑上的广泛应用给出了评价。