自复位防屈曲支撑钢框架的抗震性能分析
2014-03-18谭燕秋王朋飞霍立超
河北工程大学学报(自然科学版) 2014年4期
谭燕秋,王朋飞,霍立超,王 帅
(河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038)
自20世纪70年代到现在防屈曲支撑已经历了40余年的发展,现已成为一种技术基本成熟、标准相对完备的抗侧力耗能减震装置。在中震或大震作用下,防屈曲支撑在拉压时均能实现全截面屈服,而不出现支撑构件整体或局部屈曲破坏,从而耗散地震能量,保护主体结构免遭破坏。但是,防屈曲支撑是通过自身发生弹塑性变形来耗散地震能量的,结构在经历大震后势必会产生较大的残余变形。对于即将倒塌或可能经历后续地震的结构,残余变形会对其产生严重影响[1]。孙飞飞等人研究了自复位减震结构的自位复性能[2]。C.Christopoulos、Robert Tremblay[3]等人于2008年研发出自复位防屈曲支撑,并将其运用到钢框架中进行研究。刘璐、吴斌[4]等人对自复位防屈曲支撑做了拟静力试验。研究表明:自复位防屈曲支撑具有复位和耗能的双重特性,可以明显减小结构震后的残余变形。
本文采用通用有限元软件ANSYS对自复位防屈曲支撑刚接钢框架、防屈曲支撑刚接钢框架和钢框架进行罕遇地震作用下的抗震性能对比分析,研究自复位防屈曲支撑在顶点位移、层间位移角、残余变形等地震响应方面的优越性。
1 自复位防屈曲支撑构造原理
1.1 自复位防屈曲支撑的构造
自复位防屈曲支撑的支撑构件为内、外两个方钢管。内管和外管的端部各有一个连接板,用于与结构相连接。如图1所示,左端的连接板穿过左端板的槽孔与内管焊接固定,右端的连接板与外管焊接固定。……
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