摇摆钢支撑结构滞回性能与极限承载能力分析

摘要

摇摆钢支撑框架结构是一种可恢复功能的结构形式,具有耗能能力强、破坏模式理想、震后修复方便等优点.本文采用ABAQUS有限元分析软件建立摇摆钢支撑框架结构模型,对模型进行低周往复加载,分析其破坏模式,并考虑了耗能连梁长度与支撑跨跨度等设计参数对结构滞回性能的影响.分析结果表明:摇摆钢支撑滞回曲线为饱满的梭形,耗能能力良好,破坏模式合理.随着耗能连梁长度的增加,结构在相同侧移比下的承载力和刚度下降,耗能能力呈现先下降再略微上升趋势,耗能连梁长度取值范围在(0.9～1.41)Mp/Vp之间比较合理;跨度的改变对结构影响很大,随着支撑跨度的增加,结构的承载力、刚度、耗能能力显著增加.最后分析了摇摆钢支撑结构在极限状态的典型屈服机制,基于小变形假定和虚功原理,推导出极限承载力计算公式,利用有限元软件对公式结果进行对比验证,结果吻合较好,可为工程应用提供参考.