防屈曲支撐的抗震性能及子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法.pdf

1、防屈曲支撐性能穩(wěn)定，簡單經(jīng)濟(jì)，能夠有效地減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)，因而具有很好的應(yīng)用前景。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)安裝防屈曲支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能，對防屈曲支撐的構(gòu)造形式和計(jì)算模型進(jìn)行研究是十分有意義的?，F(xiàn)代結(jié)構(gòu)越來越大型化，采用的減震技術(shù)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)試驗(yàn)方法對大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)具有許多局限性，子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法為解決這一問題提供了新的技術(shù)手段。本文研究防屈曲支撐的抗震性能和子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法，解決它們應(yīng)用于實(shí)際工程中遇到的關(guān)鍵科學(xué)問題。
　　本文對不

2、同構(gòu)造形式的純鋼防屈曲支撐進(jìn)行了靜力往復(fù)試驗(yàn)研究，確定了一字型和十字型內(nèi)芯防屈曲支撐的合理構(gòu)造方案。靜力往復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，按照合理構(gòu)造方案制作的防屈曲支撐具有很好的滯回性能和耗能特性。子結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)結(jié)果表明，防屈曲支撐對結(jié)構(gòu)有很好的減震效果，防屈曲支撐的雙線性簡化模型、Bouc-Wen計(jì)算模型都具有很好的精度。根據(jù)靜力往復(fù)試驗(yàn)結(jié)果和子結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)結(jié)果，對防屈曲支撐的累積塑性變形進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明防屈曲支撐的低周疲勞性能很好。<

3、br>　　逐步積分方法是子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的重要組成部分，本文研究了經(jīng)典隱式逐步積分方法對于非線性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。理論分析結(jié)果表明隱式逐步積分方法對于含有界非線性力的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，利用這一結(jié)論證明了隱式逐步積分方法對Bouc-Wen非線性結(jié)構(gòu)是無條件穩(wěn)定的。根據(jù)能量準(zhǔn)則，證明了平均加速度法對非線性指數(shù)型阻尼結(jié)構(gòu)是無條件穩(wěn)定的。數(shù)值算例結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　基于能量守恒的逐步積分方法對任意非線性結(jié)構(gòu)都具有無條件穩(wěn)定性，本文對Sim

4、o能量法、Hughes能量法兩類能量守恒逐步積分方法進(jìn)行了研究。理論分析結(jié)果表明Simo能量法的動力平衡方程有唯一解，不會出現(xiàn)多解的現(xiàn)象。數(shù)值分析結(jié)果說明Simo能量法的計(jì)算效率優(yōu)于Hughes能量法和平均加速度法。對于雙線性結(jié)構(gòu)，提出了準(zhǔn)確計(jì)算拐點(diǎn)勢能增量的方法，算例結(jié)果說明這種方法具有可行性。
　　把基于能量守恒的逐步積分方法應(yīng)用于子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，提出了基于能量守恒逐步積分的子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法。采用等效力控制方法求解隱式差分方程，提出