基于國產(chǎn)新型極低屈服點鋼的耗能減震裝置理論與試驗研究.pdf

1、地震是嚴重危害人類生命和財產(chǎn)安全的自然災(zāi)害。一般的建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下依靠自身的阻尼來耗散地震能量，在大震作用下會帶來結(jié)構(gòu)自身的損害甚至倒塌。低屈服點鋼材具有屈服強度低而變形性能強、延性好的特點，很適合作為建筑結(jié)構(gòu)中的耗能部件，在地震作用下率先進入屈服米耗散地震能量。結(jié)合國內(nèi)鋼鐵企業(yè)逐漸具有的低屈服點鋼材量產(chǎn)能力，本文對基于國產(chǎn)（新型）極低屈服點鋼材的耗能減震裝置進行了研究。 本文對采用低屈服點鋼材的三角形加勁耗能裝置TADAS

2、的構(gòu)造形式進行了研究，通過理論分析和公式推導(dǎo)研究了TADAS在水平荷載作用下的受力特征，得出了TADAS的一系列性能指標，包括屈服位移、屈服荷載、水平抗側(cè)剛度、屈服位移角、塑性荷載等。對適合于TADAS的滯回模型進行了介紹說明。 對六個采用不同材性低屈服點鋼材的加勁耗能裝置TADAS試件進行了低周反復(fù)加載試驗研究，其中對TADAS2～5加載至50mm的極限位移，對TADAS-1在加載至50mm的基礎(chǔ)上繼續(xù)加載至90mm。利用有限

3、元分析軟件ANSYS對六個幾何模型和物理模型與試驗試件一致的TADAS進行了低周反復(fù)加載的數(shù)值模擬，并在此基礎(chǔ)上對采用不同參數(shù)的24個TADAS進行了參數(shù)影響分析。 試驗結(jié)果表明：TADAS滯回曲線非常飽滿、無捏攏現(xiàn)象；隨著位移的加大，后期的承載力還能繼續(xù)提升；延性好，具有優(yōu)越的變形性能和耗能能力；加載至遠超過指定極限位移（mm）仍未出現(xiàn)明顯破壞，可靠性高。與試驗相對應(yīng)的有限元分析結(jié)果表明：有限元分析與試驗結(jié)果能較好地吻合，分析

4、得出的模型滯回曲線、骨架曲線、剛度退化規(guī)律和測點應(yīng)變值均能較好地符合試驗結(jié)果，基于試驗結(jié)果和理論分析能預(yù)測TADAS真實耗能能力。參數(shù)影響分析結(jié)果表明：TADAS耗能片高度、厚度、寬度尺寸的改變對其各性能影響很大，其中影響最大的參數(shù)為耗能片高度和厚度，得出了計算TADAS極限承載力的建議公式。 對TADAS的設(shè)計方法、安裝TADAS的耗能減震結(jié)構(gòu)的兩階段分析和設(shè)計方法進行了研究，提出了確定TADAS耗能片厚度和數(shù)量的計算公式。對