帶開(kāi)孔核心管的雙鋼管約束屈曲支撐抗震性能分析.pdf

1、隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們的需要，高層、超高層及大跨空間結(jié)構(gòu)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系發(fā)展迅速，使得人們對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能研究顯得尤為重要。目前，主要的抗震設(shè)計(jì)方法是通過(guò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的剛度來(lái)抵御地震作用以滿足抗震設(shè)防目標(biāo)，但是當(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，這就會(huì)整個(gè)結(jié)構(gòu)造成很嚴(yán)重的損傷。因而提高結(jié)構(gòu)的安全度、降低結(jié)構(gòu)損傷將是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。為了提高結(jié)構(gòu)的安全性降低結(jié)構(gòu)損傷，約束屈曲支撐(Buckling Restr

2、ained Brace)的引入使得許多復(fù)雜建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)成為可能，并增添了新的設(shè)計(jì)理念。
　　 約束屈曲支撐是一種新型的支撐構(gòu)件，該種支撐在受拉和受壓荷載作用下，核心受力構(gòu)件均能夠達(dá)到屈服，從而使整個(gè)構(gòu)件能有效地吸收和耗散地震帶來(lái)的能量，從而減小整個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)地震的反應(yīng)。由于國(guó)外對(duì)該類型支撐的研究屬于專利性質(zhì)，所以其推廣受到了很大的限制，我國(guó)對(duì)該支撐的研究也處于起步階段。
　　 鑒于此，本文研究的是一種新型帶開(kāi)孔核

3、心管的雙鋼管約束屈曲支撐，它是對(duì)雙鋼管約束屈曲支撐的改進(jìn)。在本文的研究中，首先對(duì)核心管帶開(kāi)孔雙鋼管約束屈曲支撐進(jìn)行了理論分析，利用雙鋼管支撐的承載力計(jì)算公式，分析了核心管與外套管之間的接觸變形公式，及核心管在發(fā)生高階模態(tài)屈曲時(shí)整個(gè)支撐構(gòu)件的受力特性。為了全面掌握該種類型約束屈曲支撐的強(qiáng)度、剛度和耗能特性，基于有限元理論，建立核心管帶開(kāi)孔雙鋼管約束屈曲支撐的有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行ANSYS有限元模擬計(jì)算與分析。通過(guò)建立了不同模型對(duì)比分析，

4、討論了該類型支撐在單向加載下的承載能力、耗能性能等特點(diǎn)及其長(zhǎng)度、核心管開(kāi)孔數(shù)量、初始缺陷等對(duì)滯回曲線的影響。最后得到了核心管帶開(kāi)孔雙鋼管約束屈曲支撐的極限承載能力和耗能能力，得出該種截面形式約束屈曲支撐的滯回曲線和骨架曲線，即其恢復(fù)力特性及簡(jiǎn)化模型。
　　 研究表明：這種約束屈曲支撐具有良好的耗能能力和恢復(fù)力特征。而且它具有比常用的混凝土外包約束屈曲支撐構(gòu)件質(zhì)量輕、連接方便、接合段強(qiáng)度和剛度高等優(yōu)點(diǎn)，而且這種形式的支撐改善了約束