弧形耗能器加固震损木构架抗震性能研究

基于榫卯节点木构架具有优良的抗震性能,开展参数化弧形耗能器加固榫卯节点木构架抗震性能试验研究。对震损后的榫卯节点木构架试件用不同厚度、半径的弧形耗能器进行加固,并研究其加固后的抗震性能,对比加固前后试件的抗震性能指标,确定相同尺寸弧形耗能器对不同尺寸木构架的加固效果,不同尺寸弧形耗能器对相同尺寸木构架的加固效果。

弧形耗能器增强木构架抗震性能试验研究

对5个1:1.67的缩尺木构架模型进行了低周反复荷载预损试验,随后对采用不同半径、不同厚度的弧形耗能器增强的预损木构架模型进行低周反复荷载试验,得到了增强前后木构架的破坏模式、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等性能参数;对弧形耗能器单独进行了低周反复荷载作用下的性能试验,得到了其滞回曲线和骨架曲线。试验结果表明:增强后木构架仍具有很好的变形能力;采用弧形耗能器能显著提高木构架的刚度、承载力和耗能能力,增强后木构架的承载力与刚度主要由弧形耗能器提供;木构架的刚度、承载力和耗能能力在一定范围内随着耗能器厚度的增加而增加;随着耗能器半径的增大,加载前期木构架刚度和承载力会有所下降,但加载后期耗能能力会有较大的提升。

弧形软钢耗能器的参数分析与有限元模拟

弧形软钢耗能器(CMSD)是弯折为弧形的矩形钢板,在与木构架共同作用时,其受力均匀,耗能能力强,且具有制作工艺简单、经济性好等优点。通过理论分析并借助有限元分析软件ABAQUS,考虑钢材本构模型的非线性,建立了弧形耗能器的非线性有限元计算模型,对耗能器进行参数化的数值模拟;在此基础上对安装这种弧形耗能器的常州大陆饭店超限木结构建筑进行了地震反应分析。研究结果表明:这种耗能器具有良好的滞回性能和稳定的耗能特性,对于木结构抗震性能的增强,效果显著。