消能柱抗震性能试验研究

摘要

近年来的震害调查发现,按照现行抗震规范设计的框架结构发生了典型的"薄弱层"破坏,这种破坏模式是非延性的,与"强柱弱梁"的设计理念不符.增大结构柱抗弯刚度和保证柱子竖向的连续性是抑制层屈服破坏模式的一个重要途径.同时,下一代基于性能的抗震设计在对结构有充分延性性能保证合理破坏模式要求的基础上进一步提出了震后可恢复的性能要求.本文提出了一个新的结构概念—消能柱.该柱包括两个并排的铰支钢柱及中间采用角钢螺栓连接可更换的软钢阻尼器.消能柱的柱肢在竖向贯穿结构全高或大部分楼层,双柱的组合效应产生较大的抗弯刚度从而抑制结构的层屈服破坏模式,同时具有一定的抗剪刚度保证软钢阻尼器小震弹性中震屈服耗能,螺栓连接构造便于软钢阻尼器震后更换.基于消能柱的概念,进行三个单层足尺消能柱的试验研究,试验结果表明消能柱具有良好的滞回性能,耗能部件易于更换.