普通和新型抑制屈曲支撑的力学性能及其应用研究

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为了解决传统的建筑结构中钢支撑受压屈曲的问题,相关学者经过多年的研究而提出一种不会屈曲的支撑构件,称为无粘结支撑(unbonded braces),又叫抑制屈曲支撑(buckling restrained brace).抑制屈曲支撑结构在内核钢支撑和侧撑构件(钢管、钢筋混凝土或钢管混凝土)之间涂无粘结漆形成滑移界面,仅由内核钢支撑与框架结构相连接,以保证压力和拉力都只由内核钢支撑承受.抑制屈曲支撑在拉力和压力作用下可以达到充分屈服,具有很好的延性,滞回曲线稳定饱满,其滞回特性明显优于普通钢支撑.该文首先介绍了抑制屈曲支撑的构造特点以及其结构强度、刚度和侧撑构件的刚度要求.接着,文中对设置抑制屈曲支撑的钢框架结构进行了弹塑性时程分析计算.计算结果表明抑制屈曲支撑在强震作用下,通过滞回变形消耗了输入结构体系的大部分地震能量,具有良好的减振性能.然后,为了将抑制屈曲支撑的应用范围推广至空间结构中,文中推导了内核与侧撑构件间有间隙的抑制屈曲支撑的荷载—位移方程,并得出简化公式.对有间隙抑制屈曲支撑侧撑构件的刚度要求进行了推导.最后,文中将新型抑制屈曲支撑引入空间网架和网壳结构中,经计算可知在空间网格结构中局部设抑制屈曲支撑,可明显改善网架结构的极限承载力和网壳结构的稳定性.
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