Q195低屈服點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鋼具有屈服點低、延伸率高等特點；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，而且質量容易控制等特點。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行了滯回耗能分析；總結了該屈曲約束支撐的初步設計方法；對屈曲約束支撐在框架結構中的

2、作用進行了抗震性能分析。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)通過6個Q195低屈服點全鋼裝配式屈曲約束支撐試件的低周反復荷載試驗，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行了數(shù)值模擬，通過與試驗結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比增大，試件的剛度在彈性段和塑性段均減小。這些結果為以后的實際應用提供了參考。
　　(3)對Q195全鋼裝配式屈曲約束支撐的基本設計方法進行了總結，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力模型確定了屈曲約束支撐的等效剛度，推導

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計算例。
　　(4)對鋼筋混凝土框架結構進行原結構和兩種不同布置方式的屈曲約束支撐框架結構進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，分析結果表明：在多遇地震作用下，屈曲約束支撐-框架結構的抗側剛度增大明顯；在罕遇地震作用下，對于原結構，地震輸入的能量幾乎全被結構自身所耗散掉，對于屈曲約束支撐結構，屈曲約束支撐