防屈曲支撑在大跨连体结构中的应用研究

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大跨连体钢结构结构复杂,扭转效应显著。为改善结构的扭转效应,需设置一定支撑。防屈曲支撑改善了传统支撑易发生屈曲的缺点,是一种耗能性能稳定、减震效果显著的新型支撑,防屈曲支撑在进入塑性状态后会消耗一定的能量,结构的振动能量转化为热能,从而起到降低结构动力反应的目的。本文首先介绍防屈曲支撑发展的原理、优缺点、发展背景及现状;并且通过理论计.算得出防屈曲支撑构件构造参数的取值公式,建立防屈曲支撑构件设计的力学模型,推导防屈曲支撑构件整体稳定性、内核单元高阶屈曲及约束区外连接段稳定性的计算公式。其次运用试验方法检验工程实际使用的两个十字形内芯防屈曲支撑构件的滞回性能,并运用ABAQUS有限元分析得出防屈曲支撑构件受力时一般规律:内芯宽厚比与核心构件屈曲程度、接触应力及约束构件混凝土等级之间的关系;得出防屈曲支撑构件核心厚度相同时,间隙越大,接触应力峰值越大;防屈曲支撑构件核心厚度越小,接触应力增加的越快;当防屈曲支撑构件间隙相同时,核心构件厚度越小,接触应力峰值越大。运用参数化分析方法,研究防屈曲支撑面积、连体跨度、连体主体结构刚度等变化时防屈曲支撑的减震性能,得出防屈曲支撑有效发挥时的支撑刚度和框架柱刚度的合理比值,该值和连体跨度相关,跨度越大,该比值越大。最后结合大跨连体钢结构工程实例对比分析普通支撑和防屈曲支撑在多遇地震及罕遇地震作用下的抗震性能,结果表明防屈曲支撑大震下具有良好的减震效果。综上所述,防屈曲支撑作为一种新型的耗能支撑,具有优异的耗能及抗震性能,在我国的工程设计领域具有极大的推广应用价值。
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