无焊十字形截面屈曲约束支撑的试验研究

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1、东南大学硕±学位论文无焊十字形截面屈曲约束支撐的试验研究硕：ｔ研巧生：郭立行导航吴巧教授中国南京东南大学±木工程学院二０—五年六月本文受国家自然科学基金（５。１２７８１０５）和江苏省青蓝工程资助Ｅｘｅｒｕｄ－ｐｉｍｅｎｔａｌＳｔｙｏｎＢｕｃｋｌｉｎＲｅｓｔｒａｉｎｅｄｇＢｒａｃｅｓ－ｗｉｔｈＷｅｌｄｉｎＦｒｅｅＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎｇＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃ

2、ａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓ化ｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＧｕｏＬ化ａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆｅ巧ｏｒＷＵ■ｌｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１５ｏｒｓＷＯ山ｄｉａｌｓｒｔｓｆｒｏｍｔｈｅａｔｉｏｎａｌａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎ说ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＴｈｅａｕ化ｌｉｋｅ化ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｆｉｎａｎｃｕｐｐｏＮＮＮ＊ｏ．

3、５１２７８１０ａｎｄｔｈｅｉＬａｎｒｏｅｃｔｏｆ扣細１１Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．（＾ＱｎＰｇｊ拱学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，，。尽我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：１１行曰期：ｍｉＡＨ＾关于学位论

4、文使用授权的说明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文档的内一容和纸质论文的内容相致，，可。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。１导师豁名ｉｔ、中签名：寺：日期：ｗｕ卢巧＿无焊十字形截面屈曲约束支巧的试验研究巧要一ｕｃｋｎ－屈曲约束支撑（Ｂｌｉｇｒｅｓｔｒａｉｎ

5、ｅｄｂｒａｃｅｓＢＲＢｓ）作为种新型金属耗能元件，具有滞回性能稳，、、。定耗能能力强制作成本较低等优点，在国内外得到了越来越多的应用本文针对ＢＲＢ中仍然存一些问题进行了研究分析在的，并对屈曲约束支撑进行了优化设计，从而达到高性能ＢＲＢ的要求。本文通过Ｈ批试件的低周疲劳试验研究了不同构造ＢＲＢ的低周疲劳性能Ｗ及耗能能力，并对试验结果进行了对比分析。本文的主要内容如下：，（）对ＢＲＢ采用１中摩擦力的产生原因Ｗ及摩擦力的存在对ＢＲＢ性能的影响进行了理论分析也部件的受力过程进行了模拟

6、。Ｆｏｒｔｒａｎ程序对ＢＲＢ核，并与试验结果相对比结果表明，摩擦力的存在对ＢＲＢ的性能有着重要影响。摩掠力的存在使得ＢＲＢ核也部件中的应力应变分布不均，从而、、导致核屯部件耗能分布不均。，中间耗能多，两端耗能少，最终出现核屯部件中部的断裂另外摩擦力也是导致试件出现拉压不对称的主要原因。设计了第一（２）为了减小ＢＲＢ中的摩擦力，同时达到高性能ＢＲＢ的要求，批无焊十字形截面、ＢＲＢ。此批次试件的核屯部件采用铸造工艺直接祷造成十字形截面，避免了焊接十字形截面中普遍。试验结果表明，，试

7、存在的焊接残余应力，该类ＢＲＢ的滞回性能稳定拉圧不对系数满足规范要求验结果主要的不足是低周疲劳性能不好。本批试件达不到髙性能ＢＲＢ的要求，主要原因是铸造工艺达不到设计要求．。，导致试件上的缺陷较多从而影巧了低周疲劳性能一二（３）鉴于第批试件的经验教训，设计了第批ＢＲＢ试件，此批次试件的核也部件采用角钢一批试件中不可控缺陷的拼接的十字形截面，避免了第。由于本批次试验采用热化角钢拼接的方法一，，产生。试验结果表明，该类支撑的滞回性能稳定第根角钢断裂前试件的累积塑性变形分别达一根角钢

8、至ｙ２１６５、４１７６和１９５７远大于ＡＩＳＣ的建议值２００，满足高性能ＢＲＢ的要求。此外在第，．ＳＣ规。Ｓ１，满足ＡＩ定的断裂后，剩余角巧仍具有耗能能力根试件的拉压不平衡系数均在１Ｗ下．。１３限值＝一根普通ＢＲＢ试件。（４）设计了，并进行了低周疲劳试验根表面带槽钢衬板的ＢＲＢ试件和试验结果表明，设计的四根ＢＲＢ滞回性能稳定，低周疲劳性能较好，ＣＰＤ均能达到２０００Ｗ上，满一，足高性能ＢＲＢ的要求。对于普通ＢＲＢ，由