偏心支撑钢与GFRP框架结构的抗震耗能有限元分析_第1页
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文档简介

1、偏心支撑钢与GFRP匡架结构的抗震耗能有限元分析本文充分考虑偏心支撑框架结构和 GFRP材料在国内外研究成果的之上，通 过理论分析与数值模拟相结合的方法 , 分别对典型的 Y、K 形偏心支撑框架结构与 丫形偏心支撑GFRP匡架结构进行抗震耗能有限元分析，主要研究以下内容:1.对丫 形和K形两种偏心支撑框架进行非线性有限元分析，以比拟不同形式偏心支撑框 架的抗震耗能性能。拟分析钢组合K形和丫形钢框架,耗能段和支撑均采用Q235B 钢，梁柱构件分别采用Q345和Q460相同截面尺寸及荷载条件下 , 比照两种结构形式在地震作用下的耗能性能。 通过比拟两种框架在往复荷载作用下得出以下结论 :(1)K

2、形和 丫偏心支撑钢框架 结构滞回曲线整体相似 ,差异不大,均具有一定的耗能能力。(2) 两种支撑形式耗能段耗散的能量都超过百分之四十以上 , 耗散的能量主 要由耗能段承当。(3)丫形支撑框架整体耗能能力强于 K形,弹塑性变形主要集中 在耗能段上 ,且丫形框架的耗能段独立于框架梁、柱 ,可在震后快速修复。2.建立单层和多层丫形偏心支撑GFRP匡架结构。模型试件耗能段、支撑采 用钢材,框架梁柱采用GFRF材料。建立 4 组系列试件 , 通过改变耗能段的参数 : 耗能段材料组合、耗能段长度、 耗能段腹板厚度，探讨丫形偏心支撑GFRP匡架结构的滞回曲线、各构件的滞回曲 线、能量耗能占比等情况。总结得出

3、：1)丫形偏心支撑GFRP匡架结构的耗能段、 支撑都采用Q235B屈服点较低的钢材,其结构的滞回耗能性能、极限承载力都较 为良好 , 是一种较为理想的抗震结构形式 , 可以适用于烈度高的地区。2)耗能段的长度宜采用700mn较为适宜的长度，过短、过长都会影响框架结 构的整体耗能性能。适当提升耗能段长度能够提升结构的延性 , 较好的发挥钢材的耗能能力3)作为框架耗能的主要局部 ,从分析结果可以看出 , 增加耗能段腹板的厚度 不会使得结构整体滞回耗能增加 ,反而会使结构整体延性下降 , 后续下降速度较 慢。4)GFRP构件与钢材组合,虽没有有纯钢结构那样良好的抗震耗能能力，但是 总体耗能也能到达钢框架总能量的一半以上。3.对Y形钢框架和GFRP匡架两种偏心支撑结构进行耗能分析,比拟两种不同 材料组合偏心支撑框架的抗震耗能性能 , 详细比照两种结构形式在地震作用下各 构件的耗能能力。根据本文模拟分析的结果，总结关于YK形偏心支撑钢框架的 各个构件耗能占比情况 , 研究两种支撑结构的在地震荷载作用下的破坏形式。对丫形偏心支撑GFR框架结构的抗震性能

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