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本文总结和分析了传统的抑屈曲耗能支撑的受力特点和工作机理。在吸收了传统抑屈曲耗能支撑优点的基础上,设计了一种新型的软钢耗能支撑阻尼器,并对所设计的软钢耗能支撑阻尼器进行了相关的力学性能试验研究。
试验结果表明,外套圆钢管能够很好地解决十字核心钢杆受压屈曲的问题,同时这种软钢耗能支撑具有稳定的工作性能和良好的耗能能力。软钢耗能支撑阻尼器的力学性能取决于十字核心钢杆的截面、长度、延性以及钢材的屈服点等参数。
对软钢耗能支撑阻尼器在承受压力荷载时的稳定性问题进行了研究;对十字核心钢杆的设计方法以及外套圆钢管与十字核心钢杆间隙(即聚四氟乙烯的厚度)的控制进行了讨论。针对试验中存在的问题,对软钢耗能支撑阻尼器进行了构造和制作材料上的优化设计,并运用ANSYS有限元软件对软钢耗能支撑阻尼器进行了模拟计算分析,取得了良好的优化效果。
将优化后的软钢耗能支撑阻尼器应用到位于地震高烈度区的某框架一剪力墙结构中,进行了计算分析。计算结果表明,在大震下,优化以后的软钢耗能支撑阻尼器具有较为理想的耗能减震性能。研究表明,本文研制的软钢耗能支撑阻尼器是一种工作性能稳定、耗能能力强、构造简单、制作方便的新型耗能减震装置,具有良好的应用前景。