多段約束防屈曲支撐構(gòu)造和性能研究.pdf

1、屈曲約束支撐(Buckling-restrained brace BRB)作為一種金屬屈服耗能裝置，主要由核心構(gòu)件、約束部構(gòu)件和無粘結(jié)材料組成。在軸向壓力作用下，核心板發(fā)生多波屈曲并與約束構(gòu)件接觸，在接觸面將產(chǎn)生摩擦，摩擦力的存在會降低BRB構(gòu)件的低周疲勞性能。本文通過介紹摩擦力產(chǎn)生的原因，討論了核心板長度與摩擦力大小的關(guān)系，結(jié)合試驗結(jié)果分析了總摩擦力變化規(guī)律，利用計算程序模擬BRB核心構(gòu)件屈服段的受力過程，總結(jié)出摩擦力大小對BRB核心

2、部件低周疲勞性能不利影響的規(guī)律。針對摩擦力過大對核心構(gòu)件低周疲勞性能的不利影響的問題，提出多段約束防屈曲支撐的概念，將新型BRB核心板分成多個屈服段，在每個屈服段中間增加定位栓，同時對約束套筒進行分段。新型BRB顯著減小了每個屈服段的摩擦力，達到了大幅度提高核心板低周疲勞性能的目標。根據(jù)摩擦力與構(gòu)件低周疲勞性能的關(guān)系，針對本文設(shè)計的BRB提出了多段約束防屈曲支撐每個屈服段的合理長度，并利用有限元軟件對計算結(jié)果進行了驗證。主要內(nèi)容如下:<

3、br>　　(1)對BRB核心板屈服段摩擦力產(chǎn)生的原因以及摩擦力對BRB性能的影響進行了理論分析，運用編寫的計算程序?qū)RB核心板屈服段的受力過程進行了模擬，并與課題組試驗結(jié)果進行對比。結(jié)果表明，摩擦力對BRB核心板屈服段的性能有著重要影響。摩擦力使得BRB核心構(gòu)件屈服段中的應(yīng)變不均勻分布，應(yīng)變向核心板中部集中，從而引起核心構(gòu)件屈服段耗能不均勻分布，表現(xiàn)為屈服段中間定位栓附近耗能多，兩端耗能少，最終核心構(gòu)件在中部斷裂而兩段未能充分發(fā)揮其耗

4、能能力，降低了構(gòu)件的低周疲勞性能。摩擦力越大，這種不利影響越嚴重。
　　(2)運用本文編寫的計算程序，計算了平均應(yīng)變在0.5％、1％、2％附近，不同摩擦力下核心板屈服段的低周疲勞圈數(shù)，得到摩擦力在低應(yīng)變下對低周疲勞性能的影響比高應(yīng)變時顯著、在相同的應(yīng)變下摩擦力較大后，低周疲勞性能隨著摩擦力增大而降低的速度越來越慢和在相同的平均應(yīng)變下，摩擦力越大，核心構(gòu)件屈服段中間定位栓附近損傷越嚴重的結(jié)論，并分析了其原因。
　　(3)運用A

5、BAQUS軟件驗證了摩擦力計算方法、拉壓不均勻系數(shù)和核心板屈服段定位栓附近應(yīng)變變化過程，并對比了損傷度，驗證了本文編制計算程序的合理性。
　　(4)基于摩擦力對核心板低周疲勞性能的不利影響和計算程序模擬的相關(guān)結(jié)論，提出將核心板分成多個屈服段，對約束套筒同時進行分段，并在每個屈服段中部設(shè)置定位栓，減小每個屈服段的摩擦力，有效提高BRB的低周疲勞性能。此外，本文詳細介紹了多段約束防屈曲支撐的研究價值和具體構(gòu)造。
　　(5)由于多