屈曲约束支撑在整体双层柱面网壳中减震性能研究

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1、屈曲约束支撑在整体双层柱面网壳中减震性能研究　　摘要：为了解屈曲约束支撑（BRB）在考虑下部结构的双层柱面网壳中的减震性能，通过大型有限元分析软件ANSYS建立跨度为50m、下部为钢筋混凝土结构的双层柱面网壳，在该结构中应用屈曲约束支撑对其进行减震分析。计算结果表明：在强震作用下，屈曲约束支撑能够有效地应用在该结构中，其减震效果与使用屈曲约束支撑的数量和位置有关，只有将合适数量的屈曲约束支撑应用在恰当的位置才能取得最好的减震效果。关键词：屈曲约束支撑；双层柱面网壳；减震性能；下部结构；强震作用中图分类号：TU352.1文献标志码：ADampingPerformanceAnalysisofBuc

2、klingrestrainedBraceinWholeDoublelayerCylindricalLatticedShellWANGXiuli1，HUXianhao1，2，LIChuqiao2，XIANGMeiling1（1.SchoolofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，Gansu，China；132.UnitedDesignGroupCo.，Ltd.，Shanghai200120，China）Abstract：Inordertounderstandthedampingperformanceofbuck

3、lingrestrainedbrace（BRB）structureinthedoublelayercylindricallatticedshellconsideringsubstructure，thelargescalefiniteelementanalysissoftwareANSYSwasadoptedtoestablishthedoublelayercylindricallatticedshellwiththespanof50m，lowerpartforthereinforcedconcretestructure.Meanwhile，theBRBwasappliedinthisstruc

4、ture，andthedampinganalysiswascarriedout.Thecalculationresultsshowthatundertheactionofsevereearthquake，BRBcanbeeffectivelyappliedinthestructure.Furthermore，thedampingeffectassociateswiththenumberandlocationofBRB.OnlytheappropriatenumberofBRBisappliedinasuitableplace，thebestdampingeffectwillbeachieved

5、.Keywords：bucklingrestrainedbrace；doublelayercylindricallatticedshell；dampingperformance；substructure；severeearthquake0引言13随着中国经济的快速发展，网壳结构在实际工程中得到广泛应用，它具有优美的造型、合理的受力等优点。然而中国是一个多震的国家，对于这类大跨度结构，减震抗震工作尤为重要。近年来，各国对屈曲约束支撑（BRB）的研究和试验表明，它具有良好的耗能减震功能[110]，而目前将该减震构件应用在网壳中并考虑下部结构的研究还比较少，而实际工程中一般都需要考虑网壳下部结构的影

6、响。鉴于此，本文中笔者以一个考虑下部钢筋混凝土柱的双层柱面网壳为例，分析屈曲约束支撑在此类结构中的减震性能，以期为今后在实际工程中的应用提供参考。1计算模型的建立利用大型有限元分析软件ANSYS建立如图1所示考虑下部结构的正放四角锥双层柱面网壳计算模型。考虑到实际工程中下部结构一般会采用普通钢支撑，故在原计算模型中增加普通钢支撑，模型中所用网壳杆件采用Pipe20单元模拟，屈曲约束支撑采用Link8单元模拟，下部钢筋混凝土柱和普通钢支撑均采用Beam189单元模拟，柱面结构所受荷载以及自重均采用质量单元Mass21来实现，网壳所有杆件间均为铰接，网壳与柱之间采用刚接，柱与基础之间也采用刚接。图

7、1双层柱面网壳Fig.1DoublelayerCylindricalLatticedShell双层柱面网壳的主要参数为：跨度50m，长度50m，壳体高度10m，壳体厚度1.513m，长向网格数为13格，跨向网格数为13格，共计1352根杆件[11]。网壳以及普通钢支撑所使用杆件为Q235B钢材，弹性模量为206GPa，泊松比为0.3，材料密度取为7850kg·m-3。利用上述基本参数进行满应力设计