防屈曲支撑_BRB_在抗震加固工程中的应用.pdf

《防屈曲支撑_BRB_在抗震加固工程中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第40卷增刊建筑结构2010年6月防屈曲支撑（BRB）在抗震加固工程中的应用郝贵强，杜永山，齐建伟（河北大地土木工程有限公司，石家庄050021）[摘要]介绍了防屈曲支撑的构成，分析了防屈曲支撑在框架-支撑结构体系中的耗能工作机理和设计方法。结合现行抗震规范和实际加固改造工程，分析了防屈曲支撑在应用过程中的计算方法和分析过程。结果表明，工程采用的耗能减震方案对减小部分构件地震作用力的效果明显，且结构层间位移得到了有效控制，达到了最初拟定的设计目标。[关键词]防屈曲支撑；框架-支撑结构；耗能减震；层间位移Th

2、eapplicationofbuckling-restrainedbraces(BRB)onearthquakeresistantengineeringandretrofittingHaoGuiqiang,DuYongshan,QiJianwei(HebeiDadiCivilEngineeringCo.,Ltd.,Shijiazhuang050021,China)Abstract:Thestructureofbuckling-restrainedbrace(BRB)wasintroduced.Thedesi

3、gnmethodandenergy-dissipationworkprinciplesofBRBinRCframe-bracestructuresareanalyzed.Basedonseismiccodeandactualengineering,theenumerativeandanalyzablemethodswereanalyzed.Thecalculatingresultsshowthattheenergy-dissipationmethodwasavailablefordecreasingseis

4、micloadonpartstructuresandthestorydisplacementiscontrolled.Theoriginalintentionwasrealizedinthismethod.Keywords：buckling-restrainedbrace;frame-bracestructure;energy-dissipation;storeydisplacement0前言波弯曲），随着荷载的增大，内芯单元由低阶屈曲模态为满足不同程度的抗震需求，通过以非结构构件转化为更高阶的屈曲模态。更

5、高阶的屈曲模态意味着耗散地震能量达到抗震设计目标的方法越来越多地应更多的半波数，使得内芯单元与约束单元有更多的约用于实际工程。这些非结构构件主要是指各种耗能器，束内芯变形的接触点，外荷载可以一直增加，直到内将耗能装置置于结构体系内与结构构件协同工作，通芯单元的应力达到屈服点，进入弹塑性耗能阶段。变过耗散地震过程中输入结构体系中的能量，减小结构形历程如图2所示（间隙作放大处理）。构件承受的地震荷载，减轻结构构件的耗能损伤，达到保护结构构件的目的。结合实际工程，对防屈曲耗[1-3]能支撑及其工程设计过程进行分析

6、。1防屈曲支撑工作原理及简化设计过程1.1防屈曲支撑及其本身的工作原理防屈曲支撑利用了金属材料良好的滞回耗能特性[4-6]，是一种在受拉与受压时均能达到屈服而不发生弯曲的轴力构件。它主要由钢支撑内芯、外包约束构件图1防屈曲支撑各组成部件以及两者之间所设置的无粘结材料或间隙三部分组成，传统防屈曲支撑的基本组成如图1所示。防屈曲支撑的轴向荷载全部由内芯承受，根据设计参数，保证内芯钢板在预期荷载作用下，拉压状态屈服。当芯板受压时，内芯单元在较低的荷载作用下就会发生低阶屈曲模态（一般情形下发生绕弱轴的半图2防屈曲支

7、撑的变形历程1311.2防屈曲支撑在框架-支撑体系中的工作状态支撑在目标地震作用下起到保护结构和构件的目的。[7]防屈曲支撑的外围约束部分解决了普通支撑杆件（2）约束刚度的选择的受压屈曲问题，如图3所示，保证核心单元在预期外围约束单元具有足够的抗弯刚度是保证内芯单的拉压荷载作用下达到全截面屈服耗能。元受压屈服而不屈曲的首要条件，从而防止构件的整体失稳。考虑支撑实际受力状态中存在内芯单元与间接参与抵抗弯曲变形的外围约束单元之间存在轴向位移的差别，工程实际中，支撑整体失稳的临界荷载采用能量计算方法，计算公式：2

8、图3普通支撑与防屈曲支撑对比试验PπEI11EI22（1）cr,g2l对于普通支撑来说，地震作用超过支撑屈服荷载式中：E，E为分别为内芯单元和外围约束单元的弹后，支撑发生整体或局部屈曲，会在该层形成薄弱层12性模量；I，I为分别为内芯单元和外围约束单元的而造成结构破坏，如图4所示。另一方面，普通支撑12截面惯性矩；l为支撑长度。往往由稳定控制，支撑长细比的限制条件又造成支撑内芯单元的本质是通过发生弹塑性变