【摘 要】
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将框架结构与底部铰接的大刚度墙板连接,可以形成框架-摇摆墙体系。这种结构体系能够改善框架结构在地震作用下的变形模式,促进层间位移趋于均匀,避免薄弱层率先破坏所导致的结构整体倒塌,提高建筑整体抗震性能。本文研究了一种钢框架与铰接预制外挂墙板所组成的新型结构体系,并在墙板间安装摩擦阻尼器加强体系耗能能力。通过OpenSees有限元软件对多组试验试件进行模拟分析对比,并对一栋六层框架结构进行改造,对比原
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将框架结构与底部铰接的大刚度墙板连接,可以形成框架-摇摆墙体系。这种结构体系能够改善框架结构在地震作用下的变形模式,促进层间位移趋于均匀,避免薄弱层率先破坏所导致的结构整体倒塌,提高建筑整体抗震性能。本文研究了一种钢框架与铰接预制外挂墙板所组成的新型结构体系,并在墙板间安装摩擦阻尼器加强体系耗能能力。通过OpenSees有限元软件对多组试验试件进行模拟分析对比,并对一栋六层框架结构进行改造,对比原框架结构与改造后结构的动力时程分析结果,研究其抗震性能。主要研究内容如下:（1）首先系统整理了摇摆墙体系、装配式预制墙板及摩擦阻尼器的国内外研究现状,基于已有理论研发了附加摩擦阻尼器与预制外挂墙板的框架-摇摆墙结构体系,并详细介绍了该结构体系的组成及安装方式;（2）完成附加摩擦阻尼器与预制外挂墙板的框架-摇摆墙结构试验,研究该结构体系的滞回性能和耗能能力,并就摩擦面材料进行参数分析,试验结果证明该结构体系具有较为稳定的滞回性能和良好的耗能能力,采用不同摩擦面材料的阻尼器可满足不同的使用需求;（3）使用OpenSees分析软件建立摩擦阻尼器模型,结合MATLAB进行多次迭代循环以选择最优的模型参数,将优化后的模拟结果与试验结果进行对比。二者滞回曲线与骨架曲线拟合良好,且耗能能力接近,说明有限元模型模拟效果优秀;（4）选择洛杉矶一栋六层办公楼建筑作为原型,建立六层三跨框架模型,并对其进行改造,安装预制外挂墙板及不同摩擦面材料的摩擦阻尼器。对原框架结构和改造后的框架进行20条中震地震波和10条大震地震波下的动力时程分析,结果发现改造后的结构可有效减小峰值位移和残余位移,促进各层层间位移趋于均匀,证明了本文提出的附加摩擦阻尼器与预制外挂墙板的框架-摇摆墙结构体系可有效提升原框架抗震性能。
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