间隙保护屈曲约束支撑的性能和应用研究

摘要

屈曲约束支撑阻尼器是一种新型的金属屈服耗能构件，具有性能稳定、耗能能力强、长期使用及维护费用都很优越等优点。因此，近年来在国内外尤其是日本和美国的研究与应用逐渐增多。
　　但传统的屈曲约束支撑在经历大震时，其在大应变幅下的低周疲劳性能较差，且震后很可能会产生较大的难以恢复塑性应变，影响其继续使用。同时大量震害表明：强烈地震使结构产生的过大侧向变形及残余变形是结构破坏倒塌的直接原因。针对此本文提出了具有间隙保护屈曲约束支撑的概念。
　　本文针对本课题组之前的传统屈曲约束支撑研究，通过文献整理、理论推导、有限元分析相结合的手段，初步确定了间隙保护屈曲约束支撑的合理构造。其原理是当结构变形较小时，此耗能装置与普通屈曲约束支撑相同，当结构变形达到一定值时，耗能装置开始提供第三刚度，防止结构变形无限制发展。文中简单介绍了这种新型屈曲约束支撑的基本原理、优越性、及与普通屈曲约束支撑、自复位屈曲约束支撑间性能的比较都做了简单的介绍，并通过动力时程分析，说明了间隙保护屈曲约束支撑研究的必要性。
　　在研究间隙保护屈曲约束支撑时，其关键内容为启动位移的大小以及提供的第三刚度的大小，这将影响支撑的耗能水平和结构的变形能力。采用静力弹塑性分析方法，初步明确了间隙保护屈曲约束支撑的参数取值范围。然后，采用增量动力分析方法，来更全面的了解间隙保护屈曲约束支撑框架结构的响应特性随地震动强度增长的变化情况及其破坏形式，研究启动位移和第三刚度大小两个方面对间隙保护屈曲约束支撑框架性能的影响，最后得出合适的结论，为以后的试验研究提供基础。