新型防屈曲支撐理論分析及減震試驗研究.pdf

1、經(jīng)過已有的研究和工程運用實例證明，防屈曲支撐是一種有效的阻尼器，它通過支撐外圍屈曲約束機構提供的側向變形約束來避免核心構件受壓失穩(wěn)，從而得到良好的滯回耗能性能。該項技術在美國、日本以及我國臺灣地區(qū)已經(jīng)得到較為廣泛的研究和應用，我國大陸地區(qū)由于技術及材料等各方面的原因，起步較晚，對于現(xiàn)有的一些防屈曲支撐尚存在一些問題，需要進一步進行研究。
　　 在此基礎之上，本文提出一種新型防屈曲支撐，該類支撐采用全鋼結構，外圍屈曲約束機構采用外

2、套鋼管內壁焊接全長范圍內的縱向加勁，核心構件采用一字型截面。為研究該類縱向加勁防屈曲支撐的減震性能，本文先后對其進行了力學性能理論分析、ANSYS有限元數(shù)值模擬、鋼材的材料性能試驗和構件力學性能試驗以及防屈曲支撐框架結構體系在罕遇地震作用下的時程響應分析，并得出以下相關結論：
　　 1、根據(jù)桿件的穩(wěn)定性理論，在保證支撐不發(fā)生整體失穩(wěn)、核心構件不發(fā)生單獨失穩(wěn)、連接段不發(fā)生扭轉失穩(wěn)的前提下，進行縱向加勁防屈曲支撐的截面設計，并根據(jù)現(xiàn)

3、有的研究，結合本文所設計支撐的實際情況，確定合理的核心構件寬厚比以及核心構件與外圍屈曲約束機構間的間隙大小。
　　 2、對縱向加勁防屈曲支撐進行ANSYS數(shù)值模擬，在進行非線性屈曲分析的過程中，同時考慮材料、幾何、接觸三大非線性以及初始幾何缺陷，并通過核心構件的有效應力、側向變形變形及承載力分析，考察不同約束比對支撐力學性能的影響；有限元分析所得的支撐滯回曲線飽滿，無明顯捏縮現(xiàn)象，具有試驗及工程應用的可行性。
　　 3、

4、對經(jīng)過有限元分析后力學性能較好的支撐進行力學性能試驗，試驗分為標準加載和循環(huán)加載兩種。試驗結果顯示：
　　 1)縱向加勁防屈曲支撐具有良好的滯回耗能性能，在經(jīng)歷標準加載以及30圈循環(huán)加載后，支撐沒有出現(xiàn)明顯的疲勞現(xiàn)象，說明該類支撐具有一定的工程應用前景。
　　 2)滿足設計及構造要求的支撐端部仍是整個防屈曲支撐中最易發(fā)生破壞的部位，應在實際工程中予以特別加固。此外，支撐加工過程中間隙的控制以及安裝過程中連接段對中都對支撐

5、的力學性能有較大影響，處理不當，甚至引起支撐的破壞。
　　 3)加載速率越快，支撐的承載力和變形能力下降地越快，實際工程應用中應考慮結構遭遇罕遇地震時支撐受力性能的這一不利變化，并在設計階段對該變化予以考慮。
　　 4)彈性剛度、塑性剛度、屈服荷載與位移以及耗能指標等試驗結果與理論分析以及有限元分析結果吻合很好，偏差不超過國內外相關標準規(guī)范限值。
　　 4、利用SAP2000對偏心支撐框架結構體系和防屈曲支撐框架