防屈曲支撑节点板的屈曲分析.pdf

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1、建筑与结构设计lArchitecturdandStrtcturalDesll防屈曲支撑节点板的屈曲分析BucklingAnalysisIofBuckling—RestrainedBraceGusset刘立杭(北京工业大学，北京100124)LIULi-hang(BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)【摘要】防屈曲支撑是一种新型耗能减震构件，其在受拉和受压时均可屈服但不发生屈曲。但传统的防屈曲支撑多采用螺栓连接等连接方式。这种连接方式很容易使节点板失稳，从而导致防屈曲支撑屈曲。介绍一种新型的连接方式一铰接，并用ABAQUS对节点板进行

2、屈曲分析，根据分析结果给出防止节点板失稳的合理化建议。【Abstract]Buckling—restrainedbraceisanewtypeofenergydissipationanddampingcomponent．Itwillbeyieldbutnotbucklinginbothtensileandcompressivebehavior．However，mostbuckling—restrainedbracemadeuseofboltedconnections．Itiseasytomakethegussetbuckling，leadingtothebuckling—restrainedb

3、raceflexion．Thisarticledescribesanewconection-hingedandmakestheanalysisofgussetuseABAQUS．Accordingtotheanalysis，1willgiveyourationalizationproposaltopreventthegussetfrominstability．【关键词】防屈曲支撑；节点板；屈曲分析【Keywords】buckling-restrainedbrace；gussetplate；bucklinganalysis【中图分类号]TU352【文献标志码IA【文章编号】1007．9467(2

4、012)06—0073—031工程概况l1日l——_一一本文选取的混凝土框架结构为对一个8层框架一剪力墙e露l露ll蚕结构的改造。在原来框架．剪力墙结构中去除剪力墙后形成纯量框架结构，然后在框架结构中布置防屈曲支撑，利用防屈曲支B阳(1．2lI撑的抗震性能，实现主体结构的抗震设防目标。结构模型总高图1框架一剪力墙结构平面布置图27．6m，底部两层层高为4．2m，其余层高均为3．2m．。抗震设防2铰式连接的设计烈度为8度，设计基本地震加速度值为0．2g，特征周期为在防屈曲支撑钢芯的端部上下两侧，分别焊接两块平行0．35s，设计地震分组为第一组，建筑场地类别II类。风荷载：的连接钢板，并在连接钢板

5、上预留铰孔，最后通过铰轴将防屈n=50a，0．4kN／m：。结构布置见图1。曲支撑与梁柱节点板进行铰式连接。这种完全通过铰轴进行本文利用ABAQUS强大的非线性分析功能对底层单榀框连接的方式，焊接连接钢板的铰孔处可能产生较大的应力，因架和防屈曲支撑连接的节点板进行屈曲分析。此，当校验焊接的连接钢板铰孔处强度不足时，可在连接钢板的铰孔处加焊环形钢圈，由此来增加连接钢板铰孔处截面的【作者简介】刘立杭(1986一)，男，河北石家庄人，研究生，从事结构减震控制，(电子信箱)liulihang888@163．com。强度，相应减小铰轴设计尺寸。同样，梁柱节点板上的铰孔处也可加焊这种环形钢圈，来提高节点板

6、截面的抗挤压能力，同73l3-程建设与设计lConstruction&DesignForect时这种方法也可处理不同厚度的钢芯和节点板的连接情况。表1节点板屈服承载力校核铰式连接的连接钢板通常需要进行稳定验算，当设计焊接连节点板防屈曲支撑接钢板长度较长时，为了防止发生平面外的失稳破坏，可以在焊接连接钢板端部设置稳定加强板。铰式连接的设计如图2所示【”。根据防屈曲支撑的屈服承载力为554kN，确定防屈曲支撑的形状如图4所示。图4节点板的形状图2铰式连接设计图3铰式连接节点板的设计3．1节点板的强度估计防屈曲支撑与整体框架结构通过螺栓或铰轴等连接部件与梁柱节点处焊接的节点板进行连接。节点板的抗拉强

7、度校核可参照式(1)，根据惠特摩宽度估计节点板强度，且当防屈曲4节点板屈曲分析模型的建立支撑发生屈服耗能时，节点板保持弹陛。我们已经知道应力刚度矩阵[s】可以加强或减弱结构的刚F,bt≥～(1)度，这依赖于刚度应力是拉应力还是压应力。式中，一尸分别为节点板的设计屈服荷载值和防屈曲支对受压情况，当F增大时，弱化效应增加，当达到某个荷撑的极限荷载值；为节点板屈服强度设计值；6为惠特蒙宽载时，弱化效应超