自复位拉索支撑钢框架结构抗震性能研究OA北大核心CSTPCD

为了提升支撑框架结构的抗震韧性,提出一种可有效地避免受压屈曲的自复位拉索支撑。介绍了自复位拉索支撑的主体部件——自复位摩擦阻尼器的工作原理,并对其开展理论分析和试验验证,结果显示,自复位摩擦阻尼器的力-位移曲线呈典型的旗帜形,具有稳定的耗能能力和自复位能力。在此基础上,设计了三层自复位拉索支撑钢框架缩尺模型,包括对自复位摩擦阻尼器施加预应力的自复位拉索支撑框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型,并设计了普通钢框架模型用于对比,分别开展了振动台试验研究,并建立了有限元模型,进一步开展了参数分析研究。结果表明:施加预应力的自复位拉索支撑框架模型在地震作用后几乎没有残余变形,而与普通框架模型相比,未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的残余变形也显著减少;初始预应力的大小对结构位移响应有显著影响,施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的位移响应小于普通框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的;此外,施加预应力的自复位拉索支撑框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的最大基底弯矩分别比普通框架模型的降低了32.5%和45.6%;随着地震水平的提高,结构楼层加速度放大系数逐渐减小;增加耗能元件会导致结构的残余位移和地震作用显著增大;柱底支座形式对结构的最大位移、残余位移等地震作用响应具有显著的影响。