防屈曲支撑抗震耗能性能分析
2018-09-25许振
数码设计 2018年5期
许振*
(哈尔滨电气国际工程有限责任公司,黑龙江哈尔滨,150028)
引言
防屈曲支撑是一种新型的耗能支撑,主要由内芯单元,外约束和无粘结材料三部分构成。内芯单元主要承受轴向力的作用,由于内芯初始挠度的存在,当轴向作用逐渐增大使内芯单元屈服,通过外约束的约束内芯作用,使内芯的屈曲模态阶数逐渐增加,构件内芯的承载力也随之逐渐提高,直到整个构件整体失稳或局部失稳破坏;内芯与外约束之间为无粘结材料或间隙,这种设置作用可以尽可能减少内芯和外约束的摩擦作用,确保内芯承受最大的轴向作用。与普通支撑的不同之处在于,防屈曲支撑外围约束构件的存在,使其内芯板件在轴向压力的作用下会达到全截面屈服,而不会存在截面屈曲先于截面屈服出现,丧失承载力的情况,进而达到良好的滞回耗能效果,提高结构承载力和抗侧刚度。在地震小震作用下,防屈曲支撑的作用类似于中心支撑作用,提高结构的侧向刚度;在中震或者大震的作用下,防屈曲支撑内芯受到拉压作用屈服来消耗地震的能量,外约束使中心支撑不会发生整体失稳,从而保证结构的整体安全性。
1 有限元模型的建立
本文采用经典的双线性随动强化模型来模拟钢材本构关系和规范推荐的过镇海应力—应变全曲线来模拟混凝土的本构关系,相关钢材和混凝土的本构关系如图1所示。

图1 材料本构关系
对三种截面类型的防屈曲支撑进行研究,如图2所示。……
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