钢板阻尼器复合连梁的破坏模式及耗能性能研究

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高层结构抗震设计中连梁不仅需要满足刚度要求,还需要具有足够的耗能能力。针对传统连梁改善方案较复杂及工程适用性不足等问题,本课题组提出了一种新型内嵌式钢板阻尼器复合连梁,可以较好地改善连梁的耗能能力。实现合理的破坏模式是连梁耗能设计的前提,当混凝土连梁内嵌钢板阻尼器后,受二者协同工作的影响,将对复合连梁破坏模式及耗能性能产生改变。本文在前期研究的基础上,对钢板阻尼器与混凝土连梁的协同工作机制进行研究,改变粘结区域,研究复合连梁破坏机制、耗能性能及结构整体抗震性能影响,具体内容如下:基于不同粘结区域钢板阻尼器复合连梁破坏模式研究。根据钢板阻尼器与混凝土粘结区域的不同,本文假定了钢板阻尼器与混凝土完全粘结、钢板阻尼器开孔区与混凝土不粘结、钢板阻尼器主要耗能区与混凝土不粘结、完全不粘结四种不同粘结形式,深入研究了粘结区域与跨高比、嵌固区暗柱对复合连梁性能的影响。在同一跨高比下对四种复合连梁进行破坏机制分析,揭示了不同粘结区域复合连梁的破坏模式表现及协同工作机理,对比各粘结区域下钢板阻尼器的耗能分布,明确了钢板阻尼器耗能合理的粘结区域。不同粘结区域复合连梁的性能分析。通过对不同粘结区域复合连梁的耗能性能和承载能力进行数值分析,结合复合连梁混凝土和钢板阻尼器的破坏形式,验证了钢板阻尼器开孔区与混凝土不粘结时复合连梁性能的优越性。结合规范中钢板混凝土连梁的相关内容,提出了钢板阻尼器复合连梁的设计公式。基于复合连梁的结构整体抗震性能分析。结合工程实例,将钢板阻尼器复合连梁实施在高层建筑结构中,对整个结构进行大震动力弹塑性分析,对比具有不同粘结区域复合连梁结构的层间位移角、基底剪力、连梁耗能等性能指标,探讨了钢板阻尼器复合连梁对整个结构的贡献和影响,验证了最优粘结区域复合连梁抗震耗能的有效性。
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