基于OpenSees的中心支撑钢框架有限元模拟

马 多成
华南理工大学土木与交通学院

摘要

中心支撑钢框架结构作为钢结构中常见的结构设计体系,其抗震性能优异,在地震作用下支撑构件可通过受拉屈服与受压屈曲的行为实现结构在地震作用下的耗能｡本文基于OpenSees有限元软件建立数值模型,利用零长单元模拟支撑两端节点板连接的半刚性特性,利用疲劳单轴材料预测支撑构件的延性,以模拟支撑反复拉压过程中的疲劳断裂特性,并通过对一层一跨､三层一跨､两层两跨中心支撑钢框架实验进行建模分析,验证了本文所提出的OpenSees数值模型的准确性｡

关键词

中心支撑钢框架结构､OpenSees模拟､节点板､支撑延性

参考

[1]Po-ChienHsiao,DawnE.Lehman,CharlesW.Roeder.Improvedanalyticalmodelforspecialconcentricallybracedframes[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2012,73.[2]张薇.延性中心支撑框架节点板连接的抗震性能研究[D].大连理工大学,2019.[3]B.V.Fell,A.M.Kanvinde,G.G.Deierlein,A.T.Myers.ExperimentalInvestigationofInelasticCyclicBucklingandFractureofSteelBraces[J].JournalofStructuralEngineering,2009,135(1).[4]张文元,曾立静,齐欣,赵增阳.节点板式连接对H形钢支撑面外稳定性能的影响[J].工程力学,2021,38(12):172-182.[5]崔瑶,许肖卓,林迟.考虑支撑断裂及节点板作用的中心支撑框架抗震性能研究[J].工程力学,2020,37(10):85-92.[6]SizemoreJG,FahnestockLA,HinesEM.Seismicperformanceassessmentoflow-ductilityconcentricallybracedframes[J].JournalofStructuralEngineering,2019,145(4):1−11.[7]KaramanciE,LignosDG.Computationalapproachforcollapseassessmentofconcentricallybracedframesinseismicregions[J].JournalofStructuralEngineering,ASCE,2014,140(8):A4014019.[8]陈士哲.对组件法的修正与改进及其在钢结构节点本构关系研究中的应用[D].华南理工大学,2015.[9]YOOJH.Analyticalinvestigationontheseismicperformanceofspecialconcentricallybracedframes[D].Seattle:UniversityofWashington,2006.[10]LumpkinEJ,HsiaoPC,RoederCW,etal.Investigationoftheseismicresponseofthree-storyspecialconcentricallybracedframes[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2012,77(10):131-144.[11]杨融谦,周学军.基于不同构造形式半刚性节点的人字形中心支撑钢框架低周往复荷载试验研究[J].建筑钢结构进展,2021,23(12):75-84.DOI:10.13969/j.cnki.cn31-1893.2021.12.008.