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《高強組合鋼K型偏心支撐框架恢復力模型.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第45卷第5期西安建筑科技大學學報(自然科學版)Vo1．45No．52013年1O月J．XianUniv．ofArch．&Tech．(NaturalScienceEdition)0ct．2013高強組合鋼K型偏心支撐框架恢復力模型冉紅東。，郝麒麟，蘇明周h。(1．西安建筑科技大學土木工程學院，陜西西安710055；2．西部建筑科技國家重點實驗室(籌)，陜西西安710055)摘要：通過對K型高強組合鋼偏心支撐的有限元分析，得出結構的滯回曲線，從而得到結構的骨架曲線，以及退化剛度，最后給出結構的恢復力模型．最后，進行了骨架曲線模型和
2、有限元分析得到的骨架曲線的對比，并且通過另外兩種不同強度鋼材組合的偏心支撐支撐對此恢復力模型進行了驗證，結果表明，得到的恢復力模型可以良好的表達K型高強組合鋼偏心支撐的初始剛度，各個階段的剛度退化等特征．關鍵詞：高強鋼；組合；K型；偏心支撐；恢復力模型中圖分類號：TU392．5文獻標志碼：A文章編號：1006—7930(2013)05-0627—06恢復力模型是進行結構靜力彈塑性分析的重要工具，一個合格的恢復力模型，應在每一個有意義的位移下都能給出相對應的恢復力，并且可以反映結構的主要特性，包括強度、剛度退化，耗能及延性性能等．
3、恢復力模型及其參數是否合理，都會對地震反應分析產生明顯的影響．恢復力模型的研究已有數十年，根據已有的研究L1]，恢復力模型分為折線型和曲線型．2004年，郭子雄和呂西林I3進行了高軸壓比框架柱恢復力模型試驗研究；2007年，同濟大學的張國軍[4進行了高強混凝土框架柱的恢復力模型研究；2009年，長安大學L5]進行了鋼筋混凝土深梁填充鋼框架恢復力模型及非線性行為研究，通過SPSS[6數據處理軟件對試驗結果進行了回歸分析，從而得出結構恢復力模型．在以往的研究中，混凝土結構的恢復力模型研究居多，而鋼結構偏心支撐的研究則較少，2003年
4、劉偉和卞延彬[7進行了偏心支撐鋼框架抗震性能的試驗研究，通過單跨兩層的偏心支撐結構的試驗研究得出偏心支撐鋼框架的恢復力特性．然而在以往的研究中，就筆者所了解的文獻，還沒有單層單跨偏心支撐鋼框架恢復力模型的研究成果．針對此問題，本文對單層單跨組合鋼偏心支撐鋼框架進行了有限元分析，從而對其恢復力模型進行了研究，最后將本文得到的恢復力模型與另外兩種不同強度鋼材組合的結構進行了對比．1有限元模擬簡介采用Abaqus有限元軟件，對高強組合鋼單層單跨K型偏心支撐試驗模型進行分析．根據規(guī)范_8州的規(guī)定，通過計算得出各部件的尺寸見表1．表1模型
5、各構件尺寸／mmTab．1ModeIsize／mm有限元分析時，各個構件的單元均采用實體單元，網格劃分采用C3D8R單元，構件與構件之間采用綁定(Tie)連接，以此實現構件之間的焊接連接．考慮包辛格效應，各個材料的本構關系均采用隨動強化，充分考慮了材料的塑性．其中：耗能梁段采用Q345鋼材，其余構件采用Q46O鋼材(此模型記為M．1)．收稿日期：2013—02—04修效稿日期：2013-09—03基金項目：國家自然科學基金資助項目(51178382)作者簡介：冉紅東(1977一)，男，陜西長安人，副教授，博士，主要從事新型鋼結構
6、體系抗震研究第5期冉紅東等：高強組合鋼K型偏心支撐框架恢復力模型629Z×鋪挺l~8Of一200一lO00100200一200—1000100200位移／ram位移／ram位移／mm圖5M-1滯回曲線圖6M-2滯回曲線圖7M-3滯回曲線Fig．5M一1hysteresiscurveFig．6M一2hysteresiscurveFig．7M一3hysteresiscurve暑×9，挺2恢復力特性2．1骨架曲線模型將M-1有限元分析結果中各特征點提出，可得到模型的骨架曲線，如圖8所示．其中，+P，+分別表示柱頂正向極限荷載及對應的位
7、移，一P，一分別表示柱頂負向極限荷載及對應的位移．觀察骨架曲線特征點的分布，在結構屈服前，特征點的分布離散性較大，結構屈服到達到極限荷載之圖8無量綱化的骨架間，分布較為密集，結構達到極限荷載之后，離散性較大，于是采用屈服點和曲線模擬點Fig．8Thedimensionless極限荷載點為控制點的三折線來表示骨架曲線．skeletoncurvemootpoint一D～根據表z×3g，鎘給挺出的模擬值，將其無量綱點(商，1_二)，(尚，)，(南，)’(0’o)，＼+Py，)，(+Pu，)，(+Pm，+3m)作為回歸分析的控制點，對相
8、鄰點之間的點進行線性回歸分析，從而求出骨架曲線各線段的回歸方程，并得到相應的骨架曲線模型，如圖9所示．表3模型特征點模擬值Tab．3Modelfeaturepointsimulationvalues圖9骨架曲線模型Fig．9SkeletoncurvemodelO
