開孔型防屈曲支撐耗能減震性能及應(yīng)用研究.pdf

1、在已有的消能減震結(jié)構(gòu)體系研究中,防屈曲支撐是一種耗能效果良好的阻尼器,它利用外圍約束構(gòu)件為耗能構(gòu)件提供側(cè)向約束,保證支撐具有穩(wěn)定的滯回耗能性能。本文通過對(duì)國內(nèi)外防屈曲支撐的研究進(jìn)行了總結(jié),提出了研究開孔型防屈曲支撐,該類支撐核心耗能構(gòu)件為十字型截面鋼桿,桿身部分部位做開孔處理,外圍約束構(gòu)件為矩形鋼管。為研究該類支撐的塑性變形性能和耗能減震性能,本文先對(duì)支撐的力學(xué)性能進(jìn)行理論分析,接著利用有限元軟件ANSYS模擬分析支撐的力學(xué)性能,最后結(jié)

2、合工程實(shí)例分析了支撐在工程應(yīng)用中的抗震性能,得到的研究結(jié)果如下:
　　1.優(yōu)化設(shè)計(jì)開孔型防屈曲支撐的構(gòu)造和材料,減輕了支撐的自重,提高了穩(wěn)定性。通過分析支撐相關(guān)的力學(xué)性能理論發(fā)現(xiàn):支撐的整體穩(wěn)定性由核心鋼構(gòu)件與外包鋼管的力學(xué)參數(shù)控制,局部穩(wěn)定性由核心鋼構(gòu)件的力學(xué)參數(shù)確定,局部扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性由連接構(gòu)件寬厚比確定。以控制穩(wěn)定性為目標(biāo),結(jié)合相關(guān)力學(xué)平衡方程即可確定支撐相關(guān)構(gòu)件材料參數(shù)。
　　2.利用有限元軟件ANSYS對(duì)支撐進(jìn)行力學(xué)性

3、能進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)開孔型防屈曲支撐開孔部位先于其他部位進(jìn)入屈服耗能,開孔部位的塑性變形較大,具有“定位屈服破壞”的性能。此外,不同的開孔條件使支撐的力學(xué)性能也有所不同。通過控制開孔條件可以滿足實(shí)際工程結(jié)構(gòu)不同塑性變形能力的需求,并且支撐在塑性時(shí)的滯回曲線較為飽滿,具有良好的塑性耗能效果,能基本滿足實(shí)際工程應(yīng)用中一般支撐軸向塑性極限變形值為40～70mm的要求。
　　3.給出了開孔型防屈曲支撐應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)方法,并結(jié)合工程實(shí)