裝配金屬消能器的耗能連梁抗震性能研究.pdf

1、連梁在剪力墻結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一是在多遇地震作用下，約束剪力墻墻肢，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度，二是在罕遇地震作用下，耗散地震輸入能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)安全。但連梁跨高比小，剪切效應(yīng)顯著，在地震往復(fù)作用下，呈脆性破壞，無(wú)法充分耗散地震能量。為改善連梁的受力性能和破壞模式，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出并研究了不同形式的耗能連梁，但現(xiàn)有的耗能連梁存在剛度小、加工復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)性較差等缺點(diǎn)，因此，本文提出了一種裝配金屬消能器的耗能連梁。為研究裝配金屬消能器的耗能

2、連梁的抗震性能，本文開(kāi)展了理論分析、有限元模擬分析和試驗(yàn)研究。
　　通過(guò)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的理論分析，得到耗能連梁設(shè)計(jì)剛度和設(shè)計(jì)屈服剪力;定義了耗能連梁的耗能效率，耗能連梁為兩端彈性連接段、中間消能器的三剛度串聯(lián)模型，通過(guò)串聯(lián)模型的剛度關(guān)系了建立耗能效率與剛度比之間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)一步分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，裝配面內(nèi)剪切型金屬消能器的耗能連梁，其耗能效率隨剛度比變化小，而裝配面外彎曲型金屬消能器的耗能連梁，其耗能效率隨剛度比變化大;為滿足結(jié)構(gòu)的整體

3、性要求并提高連梁耗能性能，提出了裝配金屬消能器的耗能連梁的設(shè)計(jì)方法;最后，考慮到耗能連梁為變剛度構(gòu)件，將裝配金屬消能器的耗能連梁等效為沿跨度等截面的等效連梁，基于等效連梁，提出耗能連梁在工程中的應(yīng)用方法。
　　運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS，分別建立了耗能連梁的彈性連接段及耗能段（即金屬消能器）有限元模型，得到了彈性連接段彈性剛度、金屬消能器剛度，再將彈性連接段和消能器組裝成為耗能連梁，得到了耗能連梁整體剛度，分析了三者之間的剛度

4、關(guān)系;通過(guò)改變彈性連接段腹板的厚度改變耗能連梁的剛度比，分析不同類型耗能連梁的耗能效率隨剛度比變化規(guī)律。結(jié)果表明:可由串聯(lián)模型剛度計(jì)算方法得出耗能連梁整體剛度，耗能連梁耗能效率隨剛度比增大而增大，耗能效率隨剛度比變化的規(guī)律，符合理論推導(dǎo)得出的函數(shù)關(guān)系。
　　在理論研究和有限元模型分析的基礎(chǔ)上，對(duì)裝配金屬消能器的耗能連梁進(jìn)行試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)五組不同類型的耗能連梁進(jìn)行變幅值和常幅值低周往復(fù)加載試驗(yàn)，試驗(yàn)表明:構(gòu)造可靠、設(shè)計(jì)合理的耗能連