剪切型耗能梁K形偏心支撑钢框架结构抗震性能研究

提出了一种新型剪切型耗能梁K形偏心支撑钢框架(耗能梁与框架梁不等截面,Q2模型),为验证其抗震性能并与传统的剪切型耗能梁K形偏心支撑钢框架(耗能梁与框架梁等截面,Q1模型)对比,对两个1∶2.6缩尺的单榀、单跨、单层框架模型进行了拟静力试验。结果表明,两个模型的塑性变形基本集中于耗能梁段上,试验结束时两个模型的承载力均未出现下降;Q2模型的承载力、初始刚度比Q1模型低,在相同位移下,耗能能力也小于后者,但Q2模型耗能梁段的转动能力及结构整体延性好于Q1模型,且Q2模型的用钢量较后者减少11.5%。为研究耗能梁长度对两种类型结构抗震性能的影响,采用有限元软件ABAQUS建立8个数值模型并对其进行了非线性滞回性能分析,分析了滞回曲线、承载力、刚度及耗能能力随耗能梁长度的变化规律,最后给出了关于耗能梁长度的设计建议。

剪切屈服型多耗能梁K形偏心支撑钢框架抗震性能研究

为了解决偏心支撑钢框架结构延性导致的地震作用取值偏大等问题,研究了剪切型多耗能梁偏心支撑结构的抗震性能。在试验模型的基础上,基于耗能梁腹板受剪面积基本不变的前提下,把耗能梁段的截面设计成多耗能梁模式,采用ABAQUS有限元软件建立了8个数值模型,分别进行单调加载和循环加载,分析了破坏模式、滞回曲线、承载力、刚度及耗能能力随耗能梁个数变化的情况。结果表明,耗能梁段塑性变形发展充分,有效保护了其他的非耗能构件;结构的承载力、屈服位移及耗能能力要好于单耗能梁模型;每个多耗能梁模型的初始刚度相差较小(4%以内),均小于单耗能梁模型,但多耗能梁模型能够延缓结构刚度的退化速率。所提模型能提高结构的抗震性能,对实际工程应用有一定的参考价值。

带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架滞回性能研究

基于削弱耗能梁截面尺寸的原理,提出了一种新型带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架结构。为验证其抗震性能,完成了1个1∶2.6缩尺的单层、单榀、单跨模型的拟静力试验。结果表明,试验模型的塑性变形基本局限在耗能梁段上,且主要通过耗能梁端部上、下翼缘和中部的腹板耗散能量,试件表现出较好的耗能能力和延性。为进一步研究其抗震性能,在试验模型的基础上改变了中部剪切型耗能梁(简写为SL)的长度l_(m),采用ABAQUS有限元软件建立了8个数值模型并对之进行了滞回性能分析,分析了滞回曲线、承载力、刚度及耗能能力等随l_(m)/e(e为耗能梁整体的长度)的变化规律,并给出了l_(m)/e的设计建议。总体上,提出的新型带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架结构具有较好的抗震性能,建议实际工程中采用。