带约束屈曲支撑的混合结构整体协同工作性能研究

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空间结构是不宜进行平面结构简化的三维结构体系,在荷载作用下具有三维受力特性。在满足结构功能使用的前提下,建筑学主张结构体系的外形生动自然,而空间结构能够实现建筑造型的多样化,突出结构美,并且富有艺术表现力。在力学上,空间结构的受力合理,结构刚度大,用钢量低,自重轻。空间结构的发展与人类的生活生产密切相连,并且受到科学技术水平和土木工程材料的影响。随着生活水平的提高和工作环境的需要,人们在生产和社会活动中对空间的要求越来越高,从大空间的飞机库到容纳几万人的体育馆,再到大跨度的多功能展厅,都体现了对结构体系大空间的需求。约束屈曲支撑能够通过自身的变形耗能,降低输入结构体系中的能量,从而减弱了混合结构体系在地震作用下的响应。近年来,因约束屈曲支撑的耗能减震性能而被广泛应用于结构体系中,以达到结构体系减震甚至抗震的目的,提高结构体系的安全系数和舒适性。随着空间结构的高速发展和推广,国内外对空间结构的理论研究也得到了补充和拓展。网架结构的理论成果较多的偏重于上部结构的组合形式和静动力分析,对上下部整体协同工作的研究相对较少。因此,本文结合国内外已有的成果,并考虑了约束屈曲支撑的抗震作用,对带约束屈曲支撑的混合结构体系整体工作性能进行了分析。结合甘肃省合作市中等职业学校的风雨操场项目,对带约束屈曲支撑的混合结构体系整体工作性能进行了分析。同时考虑了约束屈曲支撑在地震作用下的抗震贡献,分别将约束屈曲支撑布置在混合结构体系的不同位置,重点分析了约束屈曲支撑在混合结构体系中的不同位置对混合结构体系的不同影响。本文运用时程分析法对混合结构体系进行了地震动作用下的响应分析,通过结构体系的位移比和周期比作为控制参数,分析了约束屈曲支撑对混合结构体系整体工作性能的影响。利用约束屈曲支撑对结构体系的刚度影响,重点对下部结构中布置约束屈曲支撑的混合结构进行了分析。
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