【摘要】：屈曲約束支撐作為結(jié)構(gòu)減震的重要構(gòu)件之一,在結(jié)構(gòu)中的作用主要表現(xiàn)在兩個方面:(1)正常風荷載以及小震作用下處于彈性階段,此時其作用與普通支撐相同,可以為結(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度;(2)在大震作用下進入彈塑性階段,利用變形耗能,保護主體結(jié)構(gòu)在大震作用下不發(fā)生嚴重破壞。本文提出了一種新型的雙重圓鋼管防屈曲消能器,這是一種全鋼的消能器,具有減輕構(gòu)件自重、均衡耗能截面性能及實現(xiàn)純機器加工預制裝配等方面的綜合優(yōu)勢。為了研究新型雙重圓鋼管防屈曲消能器的減震性能,本文進行了一系列研究。主要研究內(nèi)容和成果包括:(1)對新型雙重圓鋼管防屈曲消能器耗能性能進行了數(shù)值模擬。利用ABAQUS中的三維實體單元C3D8R對構(gòu)件進行了模擬,分別就本構(gòu)的選取、網(wǎng)格劃分、接觸及邊界條件的設置進行了討論,通過對構(gòu)件進行循環(huán)加載考察了長細比及約束強度兩個因素對于構(gòu)件滯回耗能性能的影響,結(jié)果顯示長細比對于構(gòu)件的耗能性能有一定影響,而在不考慮構(gòu)件的累積變形的情況下,約束強度對耗能性能的影響不明顯。(2)對新型雙重圓鋼管防屈曲消能器耗能性能進行了試驗研究。利用國產(chǎn)Q235鋼材分別針對長細比與約束強度兩個不同的變量設計了兩組構(gòu)件,根據(jù)加載制度依次進行了低周往復試驗。試驗結(jié)果顯示試驗構(gòu)件滯回曲線飽滿,破壞均發(fā)生在受拉階段的螺栓打孔處,說明此處為構(gòu)件受力最危險截面。在核心管管徑和壁厚相同的情況下,長細比對于構(gòu)件的影響表現(xiàn)在當長細比較小時,構(gòu)件的屈服位移隨著長細比的增大而增大,但當長細比超過一定限值時,屈服位移反而會變小。另外,長細比越小的構(gòu)件可以經(jīng)歷的不同階段的循環(huán)次數(shù)越多,可以承受的累積塑性變形就越大。約束強度對于構(gòu)件的影響表現(xiàn)在隨著約束強度的增大,屈服位移趨于變小,而屈服力趨于變大。(3)對新型雙重圓鋼管防屈曲消能器的工作原理與設計方法進行了討論。給出了脫黏結(jié)層厚度及截面尺寸等參數(shù)的確定方法,針對新型雙重圓鋼管防屈曲消能器不同部位可能出現(xiàn)的失穩(wěn)問題進行了理論分析,并得到了失穩(wěn)條件,進而提出了能夠避免這些失穩(wěn)出現(xiàn)的構(gòu)造措施,最后,分別給出了構(gòu)件在彈性和彈塑性階段的剛度計算公式。
【圖文】：

[8]。圖1.1 屈曲約束支撐的構(gòu)成 圖1.2 普通支撐和屈曲約束支撐恢復力曲線對比傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)主要依靠結(jié)構(gòu)滯回耗能來耗散輸入其中的地震能量，但是在結(jié)構(gòu)利用自身塑性耗能的同時其本身也會遭到損壞，受壓時往往是整體失穩(wěn)先于材料屈服[9-10]。結(jié)構(gòu)消能減震的實質(zhì)是把某些非承重構(gòu)件設計為消能構(gòu)件或者在結(jié)構(gòu)內(nèi)設置耗能裝置，在風振或小震作用下，這些構(gòu)件或裝置都處于彈性狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐。在中震、大震作用下，這些構(gòu)件則率先進入塑性狀態(tài)，耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量，減小結(jié)構(gòu)承受的地震作用，從而保護主體結(jié)構(gòu)，提高其安全性[11]。普通支撐受壓時會發(fā)生屈曲，剛度和承載力急劇降低。在地震或風的作用下

[8]。圖1.1 屈曲約束支撐的構(gòu)成 圖1.2 普通支撐和屈曲約束支撐恢復力曲線對比傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)主要依靠結(jié)構(gòu)滯回耗能來耗散輸入其中的地震能量，但是在結(jié)構(gòu)利用自身塑性耗能的同時其本身也會遭到損壞，受壓時往往是整體失穩(wěn)先于材料屈服[9-10]。結(jié)構(gòu)消能減震的實質(zhì)是把某些非承重構(gòu)件設計為消能構(gòu)件或者在結(jié)構(gòu)內(nèi)設置耗能裝置，在風振或小震作用下，這些構(gòu)件或裝置都處于彈性狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐。在中震、大震作用下，，這些構(gòu)件則率先進入塑性狀態(tài)，耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量，減小結(jié)構(gòu)承受的地震作用，從而保護主體結(jié)構(gòu)，提高其安全性[11]。普通支撐受壓時會發(fā)生屈曲，剛度和承載力急劇降低。在地震或風的作用下
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU392.3

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周小林;雷勁松;;屈曲約束支撐力學模型對比分析[J];四川理工學院學報(自然科學版);2015年05期

2 王佼姣;石永久;嚴紅;王元清;潘鵬;牧野俊雄;齊雪;;低屈服點全鋼防屈曲支撐抗震性能試驗研究[J];土木工程學報;2013年10期

3 郭彥林;王小安;姜子欽;;兩端剛接防屈曲支撐的受力性能及設計方法[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2013年07期

4 馬寧;吳斌;歐進萍;;全鋼防屈曲支撐局部穩(wěn)定性設計[J];工程力學;2013年01期

5 郭彥林;王小安;;一種四角鋼組合約束型防屈曲支撐的外圍約束機理及剛度取值研究[J];土木工程學報;2012年11期

6 馬寧;吳斌;歐進萍;;一字形內(nèi)芯全鋼防屈曲支撐設計方法[J];工程力學;2012年10期

7 周云;唐榮;鐘根全;王浩;;防屈曲耗能支撐研究與應用的新進展[J];防災減災工程學報;2012年04期

8 鄧雪松;鄒征敏;周云;陳真;楊葉斌;;開槽式三重鋼管防屈曲耗能支撐試驗研究[J];土木工程學報;2011年07期

9 趙俊賢;吳斌;歐進萍;;新型全鋼防屈曲支撐的擬靜力滯回性能試驗[J];土木工程學報;2011年04期

10 周云;鄧雪松;錢洪濤;褚洪民;;開孔式三重鋼管防屈曲耗能支撐性能試驗研究[J];土木工程學報;2010年09期

本文編號：2674056