短屈服段屈曲约束支撑的滞回性能研究

1

作者 高晨啸 陈向荣 +1 位作者 王欣淼 李刚 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第6期819-826,共8页

提出短屈服段屈曲约束支撑(SC-BRB),以解决在罕遇地震下钢框架结构残余层间位移角过大导致震后支撑更换困难问题.采用有限元对SC-BRB的滞回性能进行研究,分析参数对支撑的影响规律.结果表明:屈服段长度对BRB的滞回性能影响较大,集中因... 提出短屈服段屈曲约束支撑(SC-BRB),以解决在罕遇地震下钢框架结构残余层间位移角过大导致震后支撑更换困难问题.采用有限元对SC-BRB的滞回性能进行研究,分析参数对支撑的影响规律.结果表明:屈服段长度对BRB的滞回性能影响较大,集中因子α减小后,SC-BRB能较早地进入耗能阶段,拥有更高的耗能效率,但SC-BRB的低周疲劳性能较差;SC-BRB具有足够的耗能能力;增加内核板的宽厚比可减小外约束的用钢量,但宽厚比的增加,会导致支撑低周疲劳性能和延性降低,建议内核宽厚比限值取15;外约束所需的最短长度随着集中因子α的增大而增大,建议取屈服段长度和0.5倍支撑总长中的较大值;建议SC-BRB选取摩擦系数不大于0.1的无粘结材料. 展开更多

关键词 短屈服段屈曲约束支撑 滞回性能 宽厚比 外约束长度 有限元方法

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国产低屈服点芯材屈曲约束支撑的滞回性能及减震效果研究

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作者 许浩 贾苏帆 +2 位作者 何文福 胡宝琳 张强 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第4期137-147,共11页

为了研究芯材为LY160软钢的屈曲约束支撑滞回性能以及减震效果,针对LY160钢材和BRB构件进行了从材性、构件性能、到结构地震响应的系统试验和分析工作。首先完成了LY160钢材的材性试验,得到LY160钢材试件的平均屈服强度为170MPa,断裂伸... 为了研究芯材为LY160软钢的屈曲约束支撑滞回性能以及减震效果,针对LY160钢材和BRB构件进行了从材性、构件性能、到结构地震响应的系统试验和分析工作。首先完成了LY160钢材的材性试验,得到LY160钢材试件的平均屈服强度为170MPa,断裂伸长率为48.2%;随后进行了屈曲约束支撑的低周往复加载试验,采用LY160的屈曲约束支撑破坏位移为1/45L,延性系数达到17,最后开展了6层钢筋混凝土框架结构的弹塑性地震响应分析,发现使用LY160芯材的LBRB结构相较于使用Q235芯材的普通NBRB结构,不仅结构动力响应的减震效果提升了25%,同时还可有效地改善结构在强震下的塑性损伤,采用低屈服点软钢为芯板的屈曲约束支撑可以有效提升结构的抗震安全性。 展开更多

关键词 屈曲约束支撑 国产低屈服点芯材 材性试验 循环往复试验 地震响应分析

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火灾下LYP160屈曲约束支撑抗震性能研究

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作者 何文福 李志威 +3 位作者 胡宝琳 胡吴彪 丁振坤 田华 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期318-331,共14页

为研究屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)及其体系在高温工况的抗震性能,对BRB芯材低屈服点LYP160钢材分别进行了常温和高温材料力学性能试验.通过与试验结果比较,建立了BRB热-力耦合精细化有限元分析模型,验证了该模型的准... 为研究屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)及其体系在高温工况的抗震性能,对BRB芯材低屈服点LYP160钢材分别进行了常温和高温材料力学性能试验.通过与试验结果比较,建立了BRB热-力耦合精细化有限元分析模型,验证了该模型的准确性;对火灾下LYP160屈曲约束支撑的温度场、滞回曲线、骨架曲线和耗能能力等性能进行了对比分析;对不同工况(3种火灾工况和常温工况)下8层配置屈曲约束支撑钢框架(BRB structure,BS)和原结构(original structure,OS)分别进行了弹塑性动力时程分析.研究结果表明:3种火灾工况下BS的平均层间位移角较于OS分别降低了30.4%、33.2%和42%;OS柱塑性铰损坏严重,且更多出现在柱上,BS整体损坏程度较OS轻,更为安全可靠. 展开更多

关键词 屈曲约束支撑 低屈服点钢 火灾 有限元 抗震性能

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双阶屈服屈曲约束支撑的实现方法及数值分析 被引量：1

4

作者 石文龙 朱鹏杰 +1 位作者 陈文 马佳文 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第4期140-150,共11页

屈曲约束支撑(buckling restrained brace,BRB)作为一种具备承载能力和耗能能力的阻尼器,在工程中得到了广泛应用。然而传统的屈曲约束支撑为避免发生低周疲劳破坏,在多遇地震工况下被设计为弹性支撑,无法耗散地震输入的能量。总结了分... 屈曲约束支撑(buckling restrained brace,BRB)作为一种具备承载能力和耗能能力的阻尼器,在工程中得到了广泛应用。然而传统的屈曲约束支撑为避免发生低周疲劳破坏,在多遇地震工况下被设计为弹性支撑,无法耗散地震输入的能量。总结了分阶段屈服屈曲约束支撑的研究现状,并在此基础上通过改变一阶屈服耗能阻尼器的类型,提出了一阶阻尼器为摩擦型阻尼器的双阶屈服屈曲约束支撑(double-stage yield buckling restrained brace,DYBRB),分析了其构造形式、工作原理及力学模型,并利用有限元软件ABAQUS对其进行了模拟分析,通过改变一、二阶刚度比和摩擦阻尼器摩擦力与芯板屈服力比,对比不同支撑的等效黏滞阻尼系数。结果表明:该DYBRB的构造合理,滞回曲线饱满,具有明显的分阶段屈服能力,且在小位移下可以实现耗能,提高了支撑全过程耗能能力。一、二阶刚度比取4左右,摩擦阻尼器摩擦力比例取0.75~1时,DYBRB全过程的耗能能力较好。 展开更多

关键词 屈曲约束支撑 分阶段屈服 有限元分析 耗能能力

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基于边缘屈服准则装配式屈曲约束支撑分析与设计

5

作者 刘树堂 蒋凯凯 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期179-184,共6页

基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论,建立装配式屈曲约束支撑极限应力、支撑间隙及芯材截面的计算公式。以十字型芯材支撑为例,分析芯材屈曲半波数对支撑极限应力,支撑间隙和芯材截面的影响。研究结果表明,基于芯材边缘屈服准则和弯曲... 基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论,建立装配式屈曲约束支撑极限应力、支撑间隙及芯材截面的计算公式。以十字型芯材支撑为例,分析芯材屈曲半波数对支撑极限应力,支撑间隙和芯材截面的影响。研究结果表明,基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论的分析理论可以合理解释试验和有限元分析结果 ,所建立的相关计算公式可用于装配式屈曲约束支撑的设计中。 展开更多

关键词 边缘屈服准则 装配式屈曲约束支撑 屈曲半波数 设计

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屈曲约束支撑刚度与屈服力匹配关系研究 被引量：6

6

作者 刘桂 吴京 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期138-144,共7页

通过研究屈曲约束支撑各参数间比例关系的取值范围,对现有钢材制作的屈曲约束支撑的刚度和屈服力匹配关系进行了研究。鉴于目前钢材市场上低屈服钢材屈服强度范围的局限性,指出目前的屈曲约束支撑提供的刚度-屈服力匹配关系并不能满足... 通过研究屈曲约束支撑各参数间比例关系的取值范围,对现有钢材制作的屈曲约束支撑的刚度和屈服力匹配关系进行了研究。鉴于目前钢材市场上低屈服钢材屈服强度范围的局限性,指出目前的屈曲约束支撑提供的刚度-屈服力匹配关系并不能满足所有设计的要求的,提出应研究具有更广泛匹配关系的屈曲约束支撑,以满足设计的需要。 展开更多

关键词 屈曲约束支撑 屈曲约束支撑刚度 刚度与屈服力匹配关系

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双屈服点屈曲约束支撑-钢框架结构抗震性能研究 被引量：4

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作者 閤东东 安楠 +3 位作者 刘谦敏 苗启松 陈曦 钱永熹 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第2期146-154,共9页

针对传统钢框架-屈曲约束支撑结构的薄弱层控制难题,本研究提出了一种面向结构最大层间变形控制和薄弱层控制双重需求的并联式双屈服点屈曲约束支撑。相比于已有双屈服点屈曲约束支撑,具有刚度和耗能能力利用率高的优点。基于某钢框架-... 针对传统钢框架-屈曲约束支撑结构的薄弱层控制难题,本研究提出了一种面向结构最大层间变形控制和薄弱层控制双重需求的并联式双屈服点屈曲约束支撑。相比于已有双屈服点屈曲约束支撑,具有刚度和耗能能力利用率高的优点。基于某钢框架-支撑原型结构,设计了2个传统屈曲约束支撑案例和3个新型双屈服点屈曲约束支撑案例,通过对比各案例的关键地震响应,明确了新型支撑的结构最大变形控制效果和薄弱层控制效果。结果表明:罕遇地震作用下,相比于屈曲约束支撑,新型支撑的最大层间位移角峰值可降低6.2%~21.6%;表征薄弱层损伤集中程度的层间位移角集中系数分别由1.54和1.51最低降至1.29,绝大部分楼层具有了相近的位移角,且小于屈曲约束支撑结构,表明新型支撑引导了薄弱层的迁移,显著减轻了结构变形损伤集中问题。本研究的相关成果可为钢框架-支撑结构的地震响应控制提供参考。 展开更多

关键词 双屈服点屈曲约束支撑 最大层间位移角控制 薄弱层控制 钢框架-支撑结构

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联塔斜拉桥大吨位屈曲约束支撑设计研究

8

作者 王伟 王朝 刘鹏飞 《世界桥梁》 北大核心 2024年第6期80-86,共7页

桑园子黄河大桥为主跨328 m的分幅联塔斜拉桥,位于抗震设防烈度8度的高烈度地震区,联塔共用基础和承台,横向地震作用下联塔同向运动后产生竖向相对位移,联塔间需要能提供较大连接刚度与耗能能力的连接装置。针对联塔结构的耗能减震需求... 桑园子黄河大桥为主跨328 m的分幅联塔斜拉桥,位于抗震设防烈度8度的高烈度地震区,联塔共用基础和承台,横向地震作用下联塔同向运动后产生竖向相对位移,联塔间需要能提供较大连接刚度与耗能能力的连接装置。针对联塔结构的耗能减震需求,提出基于屈曲约束支撑(BRB)的阻尼耗能解决方案,在联塔间设置多套交叉布置的BRB形成多个阻尼器对,通过轴向拉伸与压缩协同发挥耗能能力。联塔结构竖向最大承载力要求达9450 t,设计制作大吨位足尺BRB试件,并进行有限元分析与力学性能试验,研究BRB试件屈服承载力、屈服位移、弹性刚度、极限位移、耗能能力及疲劳性能等。结果表明:BRB各项指标均表现良好,力学性能满足设计及标准要求,具有良好的拉压均匀性与塑性变形能力,耗能率较高。 展开更多

关键词 联塔斜拉桥 屈曲约束支撑 大吨位 力学性能 屈服承载力 弹性刚度 有限元法 足尺试验

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屈曲约束支撑式延性桁框结构探讨 被引量：7

9

作者 郭兵 鲍镇 +1 位作者 刘川川 肖晗 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期76-81,共6页

在桁框结构的桁架跨中央设置屈曲约束支撑式消能段是一种新型的延性桁框结构。针对该结构体系,首先推导消能段的极限抗剪承载力,然后提出结构简化计算模型,并根据我国抗震设计准则给出确定屈曲约束支撑设计承载力的计算方法和构造要求... 在桁框结构的桁架跨中央设置屈曲约束支撑式消能段是一种新型的延性桁框结构。针对该结构体系,首先推导消能段的极限抗剪承载力,然后提出结构简化计算模型,并根据我国抗震设计准则给出确定屈曲约束支撑设计承载力的计算方法和构造要求。采用本方法确定的消能段可以精确控制延性桁框结构的屈服时刻和破坏模式,并实现水平地震作用下各楼层同步屈服,充分耗能。最后采用有限元方法进行单向和循环加载分析与验证,结果表明:合理的屈曲约束支撑承载力可以显著提高延性桁框结构的延性、耗能能力、承载能力和安全储备,抗震性能明显优于普通桁框结构;该计算方法具有较高的精度,可以在确保消能段耗能的前提下实现结构的优化设计。 展开更多

关键词 延性桁框结构 消能段 屈曲约束支撑 延性 滞回性能

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含屈曲约束耗能支撑的高层建筑地震作用效应分析 被引量：22

10

作者 孙建华 罗开海 +1 位作者 王亚勇 白雪霜 《工程抗震与加固改造》 2007年第4期1-8,12,共9页

本文以威盛大厦为例,对含屈曲约束耗能支撑的高层建筑钢结构的地震作用效应及抗震性能进行了分析。分析表明:(1)本工程的结构破坏模式为:X方向梁铰机制,Y方向柱铰机制;结构的抗震性能满足设计要求,(2)在小震作用下,屈曲约束耗能支撑处... 本文以威盛大厦为例,对含屈曲约束耗能支撑的高层建筑钢结构的地震作用效应及抗震性能进行了分析。分析表明:(1)本工程的结构破坏模式为:X方向梁铰机制,Y方向柱铰机制;结构的抗震性能满足设计要求,(2)在小震作用下,屈曲约束耗能支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;中震作用下,部分屈曲约束耗能支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力。 展开更多

关键词 屈曲约束耗能支撑 地震作用效应 抗震性能 弹性状态 屈服状态

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全钢防屈曲耗能支撑对空间桁架结构减震控制研究 被引量：1

11

作者 贾斌 罗晓群 +1 位作者 丁娟 张其林 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第3期165-173,共9页

为研究全钢屈曲约束支撑(ASBRB)对大跨空间桁架结构减震控制作用,在某体育馆屋盖不同部位设置ASBRB,输入三向地震动进行时程分析。以屋盖结构水平向位移及构件内力作为减震控制目标。研究表明:设置ASBRB能有效抑制结构在不同地震烈度下... 为研究全钢屈曲约束支撑(ASBRB)对大跨空间桁架结构减震控制作用,在某体育馆屋盖不同部位设置ASBRB,输入三向地震动进行时程分析。以屋盖结构水平向位移及构件内力作为减震控制目标。研究表明:设置ASBRB能有效抑制结构在不同地震烈度下的响应;屋盖结构上均匀布置ASBRB比集中布置减震效果好;结构减震控制受ASBRB的屈服荷载及芯材屈服点影响显著;常遇地震时ASBRB处于弹性状态,提供附加刚度以减小结构地震响应;罕遇地震时大部分ASBRB进入塑性状态,通过拉压屈服耗散地震输入能量。不同地震动输入下ASBRB的滞回曲线均较饱满,呈现典型位移相关型阻尼器特征。 展开更多

关键词 空间结构 屈曲约束支撑 低屈服点钢 消能减震 多维地震输入

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建筑抗震用低屈服点钢厚板的生产与应用 被引量：10

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作者 倪志军 刘孝荣 +1 位作者 温东辉 宋凤明 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2009年第6期129-134,共6页

随着耗能减震技术在高层及超高层钢结构建筑抗震设计中的应用,用于制作消能阻尼器的极低屈服强度钢日益受到重视。通过合理的成分设计及轧制工艺,宝钢研制出可用于制作耗能阻尼器的系列低屈服强度钢,并成功实现了批量生产和工程应用。... 随着耗能减震技术在高层及超高层钢结构建筑抗震设计中的应用,用于制作消能阻尼器的极低屈服强度钢日益受到重视。通过合理的成分设计及轧制工艺,宝钢研制出可用于制作耗能阻尼器的系列低屈服强度钢,并成功实现了批量生产和工程应用。同时对其进行了包括力学性能、物理性能、焊接及应用等性能研究,论述了低屈服点钢应用技术的发展情况,为低屈服点钢的推广应用提供了借鉴。 展开更多

关键词 宝钢 低屈服点钢 建筑抗震 耗能阻尼器 屈曲约束支撑

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