帶開孔核心管的雙鋼管約束屈曲支撐抗震性能分析.pdf

1、隨著近年來經(jīng)濟的發(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)計方法是通過增強結(jié)構(gòu)自身的剛度來抵御地震作用以滿足抗震設(shè)防目標(biāo)，但是當(dāng)遇到強烈地震時結(jié)構(gòu)的主受力構(gòu)件將進入彈塑性工作階段，這就會整個結(jié)構(gòu)造成很嚴重的損傷。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)計和抗震設(shè)計成為可能，并增添了新的設(shè)計理念。
　　 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)件均能夠達到屈服，從而使整個構(gòu)件能有效地吸收和耗散地震帶來的能量，從而減小整個結(jié)構(gòu)對地震的反應(yīng)。由于國外對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，我國對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孔核

3、心管的雙鋼管約束屈曲支撐，它是對雙鋼管約束屈曲支撐的改進。在本文的研究中，首先對核心管帶開孔雙鋼管約束屈曲支撐進行了理論分析，利用雙鋼管支撐的承載力計算公式，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)屈曲時整個支撐構(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度、剛度和耗能特性，基于有限元理論，建立核心管帶開孔雙鋼管約束屈曲支撐的有限元模型，并對其進行ANSYS有限元模擬計算與分析。通過建立了不同模型對比分析，

4、討論了該類型支撐在單向加載下的承載能力、耗能性能等特點及其長度、核心管開孔數(shù)量、初始缺陷等對滯回曲線的影響。最后得到了核心管帶開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、接合段強度和剛度高等優(yōu)點，而且這種形式的支撐改善了約束