新型屈曲約束支撐開發(fā)及其抗震性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的結構支撐在較大壓力下有可能發(fā)生屈曲，從而限制了其使用功能和范圍。屈曲約束支撐在承受拉力和壓力的情況下，表現(xiàn)出相似的滯回性能和優(yōu)良的耗能能力，在國外逐漸得到了廣泛的應用。本文介紹了近些年來發(fā)展和應用比較成熟的一些形式的屈曲約束支撐。對近些年來這種支撐在一些主要抗震地區(qū)的應用也進行了回顧。對于新建高層鋼結構的大量應用案例和已有結構的抗震加固的應用表明，此種支撐的使用前景非常廣闊。然而，受制于這種支撐各制造廠家所擁有的專利技術，使得其在

2、國內(nèi)的應用成本非常高，因此，研制和開發(fā)擁有我國自主知識產(chǎn)權的屈曲約束支撐，是屈曲約束支撐在我國應用推廣的一個技術關鍵。 論文從帶有理想脫粘結層的外部包覆混凝土軸心受壓圓桿的分析出發(fā)，給出了屈曲約束支撐整體穩(wěn)定的剛度準則，指出此組合體的彈性屈曲荷載可以由組成系統(tǒng)的兩部分的屈曲荷載的和疊加而成。然而，約束材料僅滿足剛度條件并不能保證對中心支撐的可靠約束，還應該滿足相應的強度條件。對于屈曲約束支撐設計中屈曲約束單元和支撐單元應該同時滿

3、足的剛度條件和強度條件進行了討論，探討了不同形式屈曲約束支撐設計應滿足的準則。最后給出了設計新型屈曲約束支撐時，其屈曲約束單元和軸心受力單元應同時滿足的剛度和強度準則。 本文設計了三種不同截面型式的屈曲約束支撐，研究并試驗開發(fā)了新型的擁有自主知識產(chǎn)權的屈曲約束支撐。試驗表明：各種不同截面形式的屈曲約束支撐均表現(xiàn)出良好的耗能性能，所得滯回曲線飽滿。一字形芯材的屈曲約束支撐在整個過程中表現(xiàn)良好。槽鋼型屈曲約束支撐芯材試驗中，小變形下

4、性能穩(wěn)定，但是在大變形時出現(xiàn)應力集中，導致連接端部腹板和翼緣局部屈曲，端部連接構造需要進行改進。十字形芯材屈曲約束支撐由于受初始彎曲與初始焊接應力影響較大，在大變形時一連接端彎曲失穩(wěn)。 建立了四層與十層的分析模型，分別輸入三組六條地震波，對屈曲約束支撐框架結構在強地震作用下的地震響應進行了分析研究。結果表明：純粹的屈曲約束支撐框架在屈曲約束支撐屈服后有形成類似于強梁弱柱的破壞模式，為了改善此種結構在屈曲約束支撐屈服后的性能，增加