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1、第37卷第2期四川建筑科學(xué)研究2011年4月SichuanBuildingScience73基于ANSYS約束屈曲支撐框架結(jié)構(gòu)分析費(fèi)建偉(華南理工大學(xué)，廣東廣州510640)摘要：傳統(tǒng)的耗能支撐框架結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，但是，在中震和強(qiáng)震時(shí)，支撐會(huì)發(fā)生受壓屈曲。利用ANSYS模擬約束屈曲支撐框架在地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，采用理想彈塑性模型模擬屈曲約束支撐的滯回性能，分別在中震烈度和大震烈度下，對(duì)一般框架結(jié)構(gòu)和約束屈曲支撐框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性時(shí)程分析，得到結(jié)構(gòu)響應(yīng)。分析結(jié)果表明，約束屈曲支撐結(jié)構(gòu)減震效果良好。關(guān)鍵詞：
2、約束屈曲支撐；時(shí)程分析；減震率中圖分類號(hào)：TU323．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—1933(2011)02—073—03BasedonANSYSbuckling-restrainedbraceframestructureanalysisFEIJianwei(SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thetraditionalenergysupportflamestructurewithgoodefficiency，b
3、utinmoderateearthquakesandstrongearthquakesuppo~willoccurpressurebuckling．UsingANSYSsimulationbuckling—restrainedbraceframeworkresponseofthestructureinearthquake．Usingtheidealelastic-plasticmodeldescribebuckling—restrainedbracehystereticperformance，inmoderat
4、eearthquakesandstrongearthquake，generalframeworkandbuckling—restrainedbraceframeworkfornonlineartime—historyanalysis，solvingstructuralresponse．Analysisresultsshowthatbuckling—restrainedbracestructuredampingefectisgood．Keywords：buckling—restrainedbrace；time—h
5、istoryanalysis；dampingratio核心鋼構(gòu)件0前言如何有效地降低結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)、保證結(jié)構(gòu)的安全，一直是結(jié)構(gòu)工程師和研究人員努力的目標(biāo)¨J。目前，較前沿的振動(dòng)控制技術(shù)主要有兩種，即耗能減震技術(shù)與吸振制振技術(shù)。約束屈曲支撐一框架結(jié)構(gòu)體系(BRBF)，便是耗能減震技術(shù)在圖1約束屈曲支撐組成示意及其構(gòu)件實(shí)際工程中的應(yīng)用。它與普通支撐的區(qū)別在于：普Fig．1Buckling-restrainedbracecompositionschemes通支撐受壓時(shí)存在屈曲問(wèn)題，而約束屈曲支撐由于屈曲屈服但
6、不屈曲外圍約束單元的約束作用，內(nèi)核元件在受壓時(shí)會(huì)達(dá)F到全截面屈服，通過(guò)屈服滯回達(dá)到耗能的目的。約束屈曲支撐的基本設(shè)計(jì)思想是，讓芯材承擔(dān)軸向力，套管不承受軸力，僅起防止支撐屈曲的作用(圖傳統(tǒng)支撐BREB1)。圖2傳統(tǒng)支撐與約束屈曲支撐框架的受力性能的差異傳統(tǒng)支撐與約束屈曲支撐框架的受力性能的差Fig．2Thedifferencesofmechanicalpropertiesfor異，如圖2所示。traditionalsupportandbuckling-restrainedbraceframe收稿日期：2009-
7、08-03作者簡(jiǎn)介：費(fèi)建偉(1984一)，男，浙江湖州人，碩士研究生，研究方1屈曲約束支撐的發(fā)展及主要形式向：結(jié)構(gòu)加固。E—mail：feijinm@163．com在過(guò)去幾十年中，由于屈曲約束支撐良好的抗74四川建筑科學(xué)研究第37卷震性能，該種支撐在日本、美國(guó)、加拿大、我國(guó)臺(tái)灣等2．1計(jì)算結(jié)構(gòu)在中震烈度下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)地得到了廣泛的應(yīng)用。目前，屈曲約束支撐的使用計(jì)算結(jié)構(gòu)在中震烈度下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，如圖4，5在日本高層鋼結(jié)構(gòu)中很普遍，特別是阪神大震后，這所示。種支撐作為阻尼器大量使用在工程中。屈曲約束支1．5OE_02撐
8、不僅可以用于新建結(jié)構(gòu)，而且還可以用于已有結(jié)1．00E．02構(gòu)的抗震加固和改造。這種支撐對(duì)已有結(jié)構(gòu)的抗震5．0OE．03雉加固不僅僅局限于鋼結(jié)構(gòu)體系，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)加翠0．00E+00固，也使用了屈曲約束支撐?。趟-5．00E，03屈曲約束支撐一般由4個(gè)基本部分組成：軸力．1．00E_02構(gòu)件單元，屈曲約束單元，連接單元和隔離單元。以—1．5OE．02屈曲約束單元的外形，可以將屈曲約束支
