約束屈曲支撐性能分析及在鋼框架中的應用研究.pdf

1、在1994年的Northridge地震和1995年的Hyogo-ken地震中，中心支撐框架體系的房屋出現(xiàn)了大量的破壞，研究表明，產(chǎn)生這種破壞的原因是由于支撐過早屈曲使得承載力下降引起的。為了改善支撐的屈曲性能，使得在地震作用時，支撐不發(fā)生側(cè)向屈曲，相對于傳統(tǒng)中心支撐框架提出了一種新的可以避免支撐屈曲的體系，稱為約束屈曲支撐框架體系。這種體系在美國和日本已經(jīng)大量被采用，而且表現(xiàn)出了良好的抗震性能。 本文首先應用ANSYS對支撐內(nèi)核

2、為“一”字矩形截面約束屈曲支撐在靜力往復荷載作用下的受力性能進行模擬，通過計算得到支撐滯回曲線及其內(nèi)部應力分布狀況，追蹤到了支撐內(nèi)核高階模態(tài)屈曲的過程，結(jié)果表明這種約束屈曲支撐具有良好的耗能特性。支撐內(nèi)核與約束機構(gòu)之間的縫隙和摩擦力是約束屈曲支撐的兩個關(guān)鍵參數(shù)，通過對14個不同縫隙和5個不同摩擦系數(shù)的約束屈曲支撐的計算得出縫隙和摩擦力對約束屈曲支撐內(nèi)力的影響，說明應確定合理的縫隙盡量減小摩擦力。 其次對另一種質(zhì)量較輕的雙套管式約

3、束屈曲支撐進行了有限元分析。結(jié)果表明這種支撐同樣具有良好的滯回性能；結(jié)合各種非線性因素，考察了約束剛度比、初始缺陷對支撐極限承載力的影響，考察了約束剛度比對滯回性能的影響，提出保證支撐能正常工作而且經(jīng)濟的剛度比。 最后將約束屈曲支撐應用于框架結(jié)構(gòu)中，對普通支撐框架和約束屈曲支撐框架的滯回性能進行了對比，分析了二者的差異。采用彈塑性時程分析方法對約束屈曲支撐框架的抗震性能作了進一步的研究，通過對一個算例的分析驗證了相對于普通中心支