Q195低屈服點(diǎn)全鋼裝配式屈曲約束支撐抗震性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的屈曲約束支撐采用Q235B鋼作為其芯板，卻對Q195鋼研究較少，Q195鋼相比Q235B鋼具有屈服點(diǎn)低、延伸率高等特點(diǎn)；相比起傳統(tǒng)以鋼管混凝土作為約束的屈曲約束支撐，全鋼裝配式屈曲約束支撐加工過程簡便、加工速度快，而且質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)。本文提出了一種基于Q195鋼為芯材的全鋼裝配式屈曲約束支撐，采用試驗加載和有限元的方法對該全鋼裝配式屈曲約束支撐進(jìn)行了滯回耗能分析；總結(jié)了該屈曲約束支撐的初步設(shè)計方法；對屈曲約束支撐在框架結(jié)構(gòu)中的

2、作用進(jìn)行了抗震性能分析。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)通過6個Q195低屈服點(diǎn)全鋼裝配式屈曲約束支撐試件的低周反復(fù)荷載試驗，研究了在不同芯材和在其他參數(shù)控制下的全鋼裝配式屈曲約束支撐的抗震性能，分析了該屈曲約束支撐的失效模式及其影響因素，試驗結(jié)果表明，該支撐的滯回曲線飽滿穩(wěn)定，整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性較好；其拉壓不均勻系數(shù)滿足要求；恢復(fù)力模型可采用雙線性模型；芯材中心的螺栓孔對累積塑性變形能力影響較大，為了減小螺栓孔對屈曲約束

3、支撐性能的影響，建議取消中心螺栓孔，采用其他方式對芯材進(jìn)行限位和固定。
　　(2)使用有限元分析軟件ABAQUS，采用金屬雙線性隨動硬化模型，對全鋼裝配式屈曲約束支撐進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過與試驗結(jié)果的對比分析驗證了數(shù)值模擬的有效性。通過改變?nèi)撗b配式屈曲約束支撐的間厚比、寬厚比、材性以及長細(xì)比，研究這些參數(shù)對全鋼裝配式屈曲約束支撐耗能性能的影響。分析結(jié)果表明：隨著芯材間厚比的增加，試件荷載位移曲線震蕩加??；隨著芯材寬厚比的增大，試件

4、進(jìn)入塑性后的荷載位移曲線越平緩；以Q195鋼為芯材的屈曲約束支撐滯回性能比Q235B鋼好；隨著芯材弱軸方向的長細(xì)比增大，試件的剛度在彈性段和塑性段均減小。這些結(jié)果為以后的實際應(yīng)用提供了參考。
　　(3)對Q195全鋼裝配式屈曲約束支撐的基本設(shè)計方法進(jìn)行了總結(jié)，討論了Q195全鋼裝配式屈曲約束支撐屈服承載力、極限承載力、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性、連接段穩(wěn)定性的計算或驗算方法，由屈曲約束支撐的恢復(fù)力模型確定了屈曲約束支撐的等效剛度，推導(dǎo)

5、了屈曲約束支撐在框架中的屈服位移等參數(shù)，給出了一個屈曲約束支撐在一品框架中的設(shè)計算例。
　　(4)對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行原結(jié)構(gòu)和兩種不同布置方式的屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下的彈性時程分析和罕遇地震下的彈塑性時程分析以及Push-Over推覆分析，分析結(jié)果表明：在多遇地震作用下，屈曲約束支撐-框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度增大明顯；在罕遇地震作用下，對于原結(jié)構(gòu)，地震輸入的能量幾乎全被結(jié)構(gòu)自身所耗散掉，對于屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)，屈曲約束支撐