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屈曲约束支撑是一种新型的耗能支撑,克服了传统支撑体系受压屈曲的缺点,其滞回曲线十分饱满,具有较好的抗震能力,可以改善支撑框架结构的承载能力,使结构在罕遇地震作用下通过屈曲约束支撑滞回耗能,降低了主体结构的破坏程度,提高了整体结构的抗震能力,是一种较有应用前景的结构体系。目前,国内外许多学者对这种屈曲约束支撑都有非常浓厚的兴趣。
为了推广屈曲约束支撑的使用以及实现屈曲约束支撑产品的国产化,分别从理论分析和试验研究两个方面进行了大量的工作。其主要内容包括:
(1)针对屈曲约束支撑,本文根据其反复荷载作用下的滞回特征,提出了一种滞回模型,并建立了屈曲约束支撑的弹塑性刚度方程。根据这种模型编制程序模拟绘制了屈曲约束支撑的滞回曲线,将模拟计算曲线与试验所得曲线进行对比,对比结果表明本文所提模型是准确、有效的。
(2)根据屈曲约束支撑结构的受力特点,系统的分析了其在多遇地震荷载作用下层间位移和内力计算的简化求解方法,并将此简化求解方法的计算结果与有限元法的计算结果进行了对比。
(3)针对罕遇地震荷载作用下的屈曲约束支撑框架结构,从附加有效阻尼比的角度出发,系统的分析了罕遇地震时,屈曲约束支撑框架结构体系弹塑性位移的简化求解方法,并将此简化求解方法的计算结果与十条地震波的弹塑性时程分析结果平均值进行了对比。
(4)采用国产Q195/Q235钢材和国产低屈服钢开发研制了一种新型屈曲约束支撑,即TJI型屈曲约束支撑,并对TJI型屈曲约束支撑进行了往复加载试验。在试验中根据试件的破坏特征不断完善了其构造措施,确定了合理的构造方式与设计准则。试验表明,此种屈曲约束支撑具有很好的滞回特征和耗能性能,是一种十分有效的耗能构件,可以大大提高建筑结构的抗震性能。
(5)通过试验研究,针对国产TJI型屈曲约束支撑,给出了支撑的设计方法和步骤。
(6)对于屈曲约束支撑框架结构体系,本文系统地给出了其结构体系的设计方法和步骤。