多段約束防屈曲支撐構(gòu)造和性能研究.pdf

1、屈曲約束支撐(Buckling-restrained brace BRB)作為一種金屬屈服耗能裝置，主要由核心構(gòu)件、約束部構(gòu)件和無(wú)粘結(jié)材料組成。在軸向壓力作用下，核心板發(fā)生多波屈曲并與約束構(gòu)件接觸，在接觸面將產(chǎn)生摩擦，摩擦力的存在會(huì)降低BRB構(gòu)件的低周疲勞性能。本文通過(guò)介紹摩擦力產(chǎn)生的原因，討論了核心板長(zhǎng)度與摩擦力大小的關(guān)系，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果分析了總摩擦力變化規(guī)律，利用計(jì)算程序模擬BRB核心構(gòu)件屈服段的受力過(guò)程，總結(jié)出摩擦力大小對(duì)BRB核心

2、部件低周疲勞性能不利影響的規(guī)律。針對(duì)摩擦力過(guò)大對(duì)核心構(gòu)件低周疲勞性能的不利影響的問(wèn)題，提出多段約束防屈曲支撐的概念，將新型BRB核心板分成多個(gè)屈服段，在每個(gè)屈服段中間增加定位栓，同時(shí)對(duì)約束套筒進(jìn)行分段。新型BRB顯著減小了每個(gè)屈服段的摩擦力，達(dá)到了大幅度提高核心板低周疲勞性能的目標(biāo)。根據(jù)摩擦力與構(gòu)件低周疲勞性能的關(guān)系，針對(duì)本文設(shè)計(jì)的BRB提出了多段約束防屈曲支撐每個(gè)屈服段的合理長(zhǎng)度，并利用有限元軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。主要內(nèi)容如下:<

3、br>　　(1)對(duì)BRB核心板屈服段摩擦力產(chǎn)生的原因以及摩擦力對(duì)BRB性能的影響進(jìn)行了理論分析，運(yùn)用編寫(xiě)的計(jì)算程序?qū)RB核心板屈服段的受力過(guò)程進(jìn)行了模擬，并與課題組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，摩擦力對(duì)BRB核心板屈服段的性能有著重要影響。摩擦力使得BRB核心構(gòu)件屈服段中的應(yīng)變不均勻分布，應(yīng)變向核心板中部集中，從而引起核心構(gòu)件屈服段耗能不均勻分布，表現(xiàn)為屈服段中間定位栓附近耗能多，兩端耗能少，最終核心構(gòu)件在中部斷裂而兩段未能充分發(fā)揮其耗

4、能能力，降低了構(gòu)件的低周疲勞性能。摩擦力越大，這種不利影響越嚴(yán)重。
　　(2)運(yùn)用本文編寫(xiě)的計(jì)算程序，計(jì)算了平均應(yīng)變?cè)?.5％、1％、2％附近，不同摩擦力下核心板屈服段的低周疲勞圈數(shù)，得到摩擦力在低應(yīng)變下對(duì)低周疲勞性能的影響比高應(yīng)變時(shí)顯著、在相同的應(yīng)變下摩擦力較大后，低周疲勞性能隨著摩擦力增大而降低的速度越來(lái)越慢和在相同的平均應(yīng)變下，摩擦力越大，核心構(gòu)件屈服段中間定位栓附近損傷越嚴(yán)重的結(jié)論，并分析了其原因。
　　(3)運(yùn)用A

5、BAQUS軟件驗(yàn)證了摩擦力計(jì)算方法、拉壓不均勻系數(shù)和核心板屈服段定位栓附近應(yīng)變變化過(guò)程，并對(duì)比了損傷度，驗(yàn)證了本文編制計(jì)算程序的合理性。
　　(4)基于摩擦力對(duì)核心板低周疲勞性能的不利影響和計(jì)算程序模擬的相關(guān)結(jié)論，提出將核心板分成多個(gè)屈服段，對(duì)約束套筒同時(shí)進(jìn)行分段，并在每個(gè)屈服段中部設(shè)置定位栓，減小每個(gè)屈服段的摩擦力，有效提高BRB的低周疲勞性能。此外，本文詳細(xì)介紹了多段約束防屈曲支撐的研究?jī)r(jià)值和具體構(gòu)造。
　　(5)由于多