王 鹏，杨艳敏*，谢晓娟，蔡天元，孟祥琨，熊 瑛

1吉林建筑大学 土木工程学院,长春 130118 2吉林省建筑科学研究设计院,长春 130011

0 引言

自从20世纪70年代,日本学者首次提出一种新型支撑—屈曲约束支撑(简称BRB)[1],各国学者逐渐对屈曲约束支撑展开研究.目前,屈曲约束较为常见的截面形式有十字形、一字形、T 形等,十字型屈曲约束支撑的芯材大多采用焊接形式,焊接造成的残余应力会影响支撑承载能力与疲劳性能.本文设计的新型屈曲约束支撑,芯材采用切削形式,只在局部进行点焊,可以有效缓解残余应力.采用有限元软件 ABAQUS 对新型切削十字型屈曲约束支撑进行数值模拟分析,通过对不同填充材料、宽厚比试件进行对比,分析其应力状态、滞回曲线等特征,为后续的相关研究提供理论基础.

1 试件设计

1.1 参数设计

设计4根新型切削十字型屈曲约束支撑进行研究.核心宽厚比分别为14,10,填充材料细石混凝土强度C 30、轻骨料混凝土强度LC 30,试件编号及参数如表1所示.

表1 试件编号及参数设计Table 1 Sample number and parameter design

1.2 构造设计

新型切削十字型屈曲约束支撑的核心单元由2根角钢直接对焊设计而成.角钢采用切削工艺,核心段采用点焊形式,减小焊接产生的残余应力.支撑长为1 300 mm,外包钢套管长为950 mm,截面尺寸100 mm×100 mm×2.5 mm,试件尺寸图如图1所示.

(a) 试件平面图

(b) A-A刨面图 (c) CU 1～2 B-B刨面图 (c) CU 3～4 B-B刨面图 (d) 限位卡 C图1 BRB试件尺寸Fig.1 BRB specimen size diagram

连接段横截面面积分别为耗能段横截面面积的1.5倍和2.1倍,确保芯材核心耗能段达到塑性阶段时连接端仍处……