自复位三重钢管约束屈曲支撑概念设计

传统约束屈曲支撑大震下易产生残余变形,首先概述现有自复位支撑发展现状,分析其工作优点,然后针对现有的自复位支撑中存在的问题,提出一种新型支撑——自复位三重钢管约束屈曲支撑,并给出具体组成构造。

自复位三重钢管约束屈曲支撑性能分析

针对普通约束屈曲支撑(BRB)残余变形大的缺点,提出一种新型支撑——自复位三重钢管约束屈曲支撑(SCBRB),给出其具体组成构造.为研究其力学性能,通过整体分析研究其并联工作特点及SC系统的运动机理,并对比分析一字型芯材BRB与圆管芯材BRB工作原理的区别.结果表明:自复位三重钢管约束屈曲支撑力学性能最优,其恢复力模型呈旗形,当复位筋预拉力大于耗能芯材屈服力时,支撑可实现自复位功能.

自复位三重钢管约束屈曲支撑有限元分析

为了研究自复位三重钢管约束屈曲支撑在地震作用下的耗能与复位能力,探索合理的端部约束形式.采用ABAQUS有限元分析软件,分别对自复位三重钢管约束屈曲支撑、自复位系统和三重钢管约束屈曲支撑系统进行实体建模,通过位移控制进行低周期循环加载.滞回性能分析结果表明:自复位三重钢管约束屈曲支撑,可近似看作自复位系统与约束屈曲支撑系统的并联工作.自复位系统无残余变形,不耗散能量.自复位三重钢管约束屈曲支撑同时具备自复位与耗能好的优点.此外,为了提高支撑承载力,支撑端部应加强扭转约束.

间隙对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能影响分析

为研究间隙对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能的影响,采用ABAQUS对不同间隙情况下的支撑进行有限元建模,并对比滞回性能。得出结论:合理的间隙取值应在1.5mm与2.5mm之间。

间隙对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能影响分析

为研究间隙对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能的影响,采用ABAQUS对不同间隙情况下的支撑进行有限元建模,并对比滞回性能。得出结论:合理的间隙取值应在1.5mm与2.5mm之间。

开孔长度对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能影响分析

采用有限元软件ABAQUS对耗能管开不同孔长的自复位三重钢管约束屈曲支撑进行建模,然后对比滞回性能。最后建议合理的开孔长度为小于支撑总长的2%或大于支撑总长的10%。

套管强度对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能影响分析

采用有限元分析软件ABAQUS对不同套管强度取值的自复位三重钢管约束屈曲支撑进行建模,并做滞回性能对比。最后建议内外套管强度与复位筋最大拉力比值不小于1。

开孔宽度对自复位三重钢管约束屈曲支撑性能的影响分析

采用ABAQUS对不同开孔宽度的自复位三重钢管约束屈曲支撑进行数值模拟。得出结论 :耗能机制为开孔区耗能时,通过改变孔宽可控制支撑的屈服力和承载力。