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，保護主體結(jié)構(gòu)安全。但連梁跨高比小，剪切效應顯著，在地震往復作用下，呈脆性破壞，無法充分耗散地震能量。為改善連梁的受力性能和破壞模式，國內(nèi)外學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、加工復雜、經(jīng)濟性較差等缺點，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，本文開展了理論分析、有限元模擬分析和試驗研究。
　　通過對剪力墻結(jié)構(gòu)的理論分析，得到耗能連梁設計剛度和設計屈服剪力;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，通過串聯(lián)模型的剛度關系了建立耗能效率與剛度比之間的函數(shù)關系，進一步分析對比發(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計方法;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用方法。
　　運用有限元分析軟件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、關系;通過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，符合理論推導得出的函數(shù)關系。
　　在理論研究和有限元模型分析的基礎上，對裝配金屬消能器的耗能連梁進行試驗研究。通過對五組不同類型的耗能連梁進行變幅值和常幅值低周往復加載試驗，試驗表明:構(gòu)造可靠、設計合理的耗能連