基于ANSYS约束屈曲支撑框架结构分析.pdf

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1、第37卷第2期四川建筑科学研究2011年4月SichuanBuildingScience73基于ANSYS约束屈曲支撑框架结构分析费建伟(华南理工大学，广东广州510640)摘要：传统的耗能支撑框架结构具有较好的经济性，但是，在中震和强震时，支撑会发生受压屈曲。利用ANSYS模拟约束屈曲支撑框架在地震作用下的结构响应，采用理想弹塑性模型模拟屈曲约束支撑的滞回性能，分别在中震烈度和大震烈度下，对一般框架结构和约束屈曲支撑框架结构进行非线性时程分析，得到结构响应。分析结果表明，约束屈曲支撑结构减震效果良好。关键词：

2、约束屈曲支撑；时程分析；减震率中图分类号：TU323．5文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)02—073—03BasedonANSYSbuckling-restrainedbraceframestructureanalysisFEIJianwei(SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thetraditionalenergysupportflamestructurewithgoodefficiency，b

3、utinmoderateearthquakesandstrongearthquakesuppo~willoccurpressurebuckling．UsingANSYSsimulationbuckling—restrainedbraceframeworkresponseofthestructureinearthquake．Usingtheidealelastic-plasticmodeldescribebuckling—restrainedbracehystereticperformance，inmoderat

4、eearthquakesandstrongearthquake，generalframeworkandbuckling—restrainedbraceframeworkfornonlineartime—historyanalysis，solvingstructuralresponse．Analysisresultsshowthatbuckling—restrainedbracestructuredampingefectisgood．Keywords：buckling—restrainedbrace；time—h

5、istoryanalysis；dampingratio核心钢构件0前言如何有效地降低结构在地震作用下的反应、保证结构的安全，一直是结构工程师和研究人员努力的目标¨J。目前，较前沿的振动控制技术主要有两种，即耗能减震技术与吸振制振技术。约束屈曲支撑一框架结构体系(BRBF)，便是耗能减震技术在图1约束屈曲支撑组成示意及其构件实际工程中的应用。它与普通支撑的区别在于：普Fig．1Buckling-restrainedbracecompositionschemes通支撑受压时存在屈曲问题，而约束屈曲支撑由于屈曲屈服但

6、不屈曲外围约束单元的约束作用，内核元件在受压时会达F到全截面屈服，通过屈服滞回达到耗能的目的。约束屈曲支撑的基本设计思想是，让芯材承担轴向力，套管不承受轴力，仅起防止支撑屈曲的作用(图传统支撑BREB1)。图2传统支撑与约束屈曲支撑框架的受力性能的差异传统支撑与约束屈曲支撑框架的受力性能的差Fig．2Thedifferencesofmechanicalpropertiesfor异，如图2所示。traditionalsupportandbuckling-restrainedbraceframe收稿日期：2009-

7、08-03作者简介：费建伟(1984一)，男，浙江湖州人，硕士研究生，研究方1屈曲约束支撑的发展及主要形式向：结构加固。E—mail：feijinm@163．com在过去几十年中，由于屈曲约束支撑良好的抗74四川建筑科学研究第37卷震性能，该种支撑在日本、美国、加拿大、我国台湾等2．1计算结构在中震烈度下的结构响应地得到了广泛的应用。目前，屈曲约束支撑的使用计算结构在中震烈度下的结构响应，如图4，5在日本高层钢结构中很普遍，特别是阪神大震后，这所示。种支撑作为阻尼器大量使用在工程中。屈曲约束支1．5OE_02撑

8、不仅可以用于新建结构，而且还可以用于已有结1．00E．02构的抗震加固和改造。这种支撑对已有结构的抗震5．0OE．03雉加固不仅仅局限于钢结构体系，对于混凝土结构加翠0．00E+00固，也使用了屈曲约束支撑⋯。趟-5．00E，03屈曲约束支撑一般由4个基本部分组成：轴力．1．00E_02构件单元，屈曲约束单元，连接单元和隔离单元。以—1．5OE．02屈曲约束单元的外形，可以将屈曲约束支