約束屈曲支撐耗能性能試驗(yàn)研究.pdf

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1、實(shí)驗(yàn)與研夯L~????。??~疊約束屈曲支撐耗能性能試驗(yàn)研究TheExperimentalStudyonSeismicPerfonnanceofNew1'ypeofBuckling—RestrainedBraces殷占忠王秀麗(蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院,蘭州730050)摘要:帶接觸環(huán)雙鋼管約束屈曲支撐是一種位移相關(guān)型消能阻尼元件,其力學(xué)性能與外套管約束剛度、兩管的間隙等多種因素相關(guān)。通過(guò)對(duì)帶接觸環(huán)雙鋼管約束屈曲支撐進(jìn)行了試驗(yàn)研究,探討其滯回特性,以及滯回特性與外套管剛度、間隙之間的關(guān)系,為帶接觸環(huán)雙鋼管約束屈曲支撐的工程應(yīng)用提供了參考。掌

2、握構(gòu)件的強(qiáng)度和耗能特性,為約束屈曲支撐在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供有用的參考意見(jiàn)。在外套管的約束作用下支撐在受拉和受壓時(shí)可屈服而不屈曲,在弱震作用下就可能提早屈服耗能,保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞,在強(qiáng)震作用大量吸收能量,提高結(jié)構(gòu)安全度。關(guān)鍵詞:接觸環(huán);約束屈曲支撐;耗能能力;試驗(yàn)研究Abstract:Thedouble—tubeBRBswithcontactrin鏟aredisphcement—correlateddampin薩withe往爸ctiveenergydissipadon.Itsmechanicalpropercyisrelatedwithma

3、ny白ctorS,suchasthesti靦essoftheouter—tube,theclearancebecweeninner—ttlbeaIldouter—tuber.ThroughthestudyontheDouble—tubeBRBs,thepaperpmbesintothehystereticbehaviorofBRBsaIlditsrelatiomllipwithdlesti血essofoutertubeandtheclearance.Inthjsway,thepapero雎rsusefulsuggestionsaboutth

4、e叩phcationofBRBs.Withtherestrainingmnction,theBR。Bsyieldwithoutbucldingundertheactionofbothcompressionandtension.Itcanyieldanddissipateenergyunderweakeanhquakesoastoprotectthemainstmcture仔ombeingdamaged,anditcanalsoabsorbconsiderableenergyunderstrongearchquakesothatthesafb

5、tyof七h(yuǎn)estructureisimproVed.Keywords:Contact—n乎;BRBs;Capacityofdissipatingenergy;ExperimentalstIldy中圖分類號(hào):Tu312.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1003—8965(2011)o卜005卜04抗震設(shè)計(jì)方法是通過(guò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的剛度來(lái)抵御地震作用,滿足抗震設(shè)防目標(biāo),當(dāng)遇到強(qiáng)烈地震時(shí)結(jié)構(gòu)的主受力構(gòu)件將進(jìn)入彈塑性工作階段,造成結(jié)構(gòu)的損傷。因而提高大跨空間結(jié)構(gòu)的安全度、降低結(jié)構(gòu)損傷將是大跨空間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。而我國(guó)大部分地區(qū)又處于地震區(qū),需

6、要考慮地震動(dòng)的影Ⅱ向,所以對(duì)結(jié)構(gòu)抗震減震性能進(jìn)行深入細(xì)致的研究有著非常重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值”旬10鑒于此,本文提出一種可用于保護(hù)結(jié)構(gòu)的耗能支撐,即帶接觸環(huán)的雙鋼管約束屈曲支撐,并對(duì)該支撐進(jìn)行了新型支撐構(gòu)件的試驗(yàn)研究,分析了支撐在循環(huán)加載下帶接觸環(huán)的雙鋼管約束屈曲支撐的耗能性能,并且討論了外套管間隙、外套管剛度對(duì)滯回曲線的影Ⅱ向。1模型參數(shù)通過(guò)已有有限元分析結(jié)果,取三組帶五個(gè)接觸環(huán)的雙鋼管約束屈曲支撐作為試驗(yàn)的模型m剮。試件主要由內(nèi)核管、外套管及接觸環(huán)構(gòu)成,其尺表1構(gòu)件尺寸表構(gòu)件長(zhǎng)度/m構(gòu)件規(guī)格/mm內(nèi)核管支撐編號(hào)接觸環(huán)材料標(biāo)號(hào)外套管

7、內(nèi)核管外套管內(nèi)核管徑厚比個(gè)數(shù)規(guī)格MBRBs一11.21.O①89×4.Om60×3.55中80×10.017.2Q235MBRBs一21.21.0由76×4。O060x3.55$68×4.017.2Q235MBRBs一31.21.O063×3與中45×25m56×5.518Q235國(guó)家自然科學(xué)基金(50678078);甘肅省自然科學(xué)基金(1010RJzA038)51竇驗(yàn)與硼窮寸及構(gòu)造見(jiàn)表1和圖1。試件所選用材料為Q235結(jié)構(gòu)鋼.構(gòu)件與加載架連接時(shí)焊縫均采用全熔透的坡口焊,焊條采用E43系列,焊縫質(zhì)量控制為¨級(jí)。鋼管采用熱軋無(wú)縫鋼管和焊接鋼管

8、。圖1試件模型構(gòu)造圖2加載方式通過(guò)理論計(jì)算初步確定的梁柱連接節(jié)點(diǎn)的極限荷載和最大節(jié)點(diǎn)位移。參考已有試驗(yàn)的加載方案,確定整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程是在結(jié)舍位移監(jiān)測(cè)的力的控制狀態(tài)下進(jìn)行。加載時(shí)采取

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