设置钢棒耗能器的支撑框架结构性能分析
沙漏形钢棒耗能器是一种新型屈服型耗能元件,具有强度高、延性好、耗能能力强且不锈蚀等优点。在支撑框架结构的支撑端部设置钢棒耗能器,可以实现耗能器轴心受力,通过钢棒屈服耗能保护主要结构构件,震后只需更换钢棒便可使结构恢复使用功能,具有良好的社会经济效益。
本文采用数值模拟的方法,较系统地对设置钢棒耗能器的支撑框架结构的抗震性能进行了分析,主要内容如下:利用有限元软件ABAQUS对相关文献中钢棒耗能器的往复加载试验进行了数值模拟,通过与试验结果的对比验证了有限元建模方法的可靠性。建立了单层单跨耗能支撑框架的精细化有限元模型,进行单调推覆分析和往复加载分析,并与普通支撑框架的工作性能进行了对比。
分析结果表明,耗能支撑框架具有明显的屈服时序,首先是钢棒屈服,然后是框架梁端和支撑屈服,最后是框架柱脚屈服。而普通支撑框架的受压支撑则发生了很大的塑性变形,导致承载力突然下降。
对12个单层单跨耗能支撑框架进行了参数分析,以钢棒的尺寸及个数、支撑的截面尺寸为变化参数,研究了钢棒耗能器的刚度、屈服承载力及组合形式对结构破坏模式和主要抗震性能指标的影响。研究结果表明, ...