- 摘 要
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(中國建筑科學研究院建筑結構研究所, 北京 100013)
[摘要]由于目前國內通用的屈曲約束支撐構造形式在大跨空間結構中使用受限,為擴大其適用范圍,需要研制重量輕、約束強度高的輕型屈曲約束支撐。為此,對3種不同構造的5根輕型屈曲約束支撐試件,進行了循環(huán)往復拉壓荷載下的力學性能試驗。根據(jù)試驗得到的滯回曲線和試件破壞情況,研發(fā)出了合理有效的支撐構造形式,同時建立了輕型屈曲約束支撐的計算模型和設計方法;將輕型屈曲約束支撐應用于大跨空間結構的樹形柱支撐中。對算例進行分析計算,結果表明,輕型屈曲約束支撐能夠有效防止結構失穩(wěn)破壞,顯著提高結構的抗震性能。
[關鍵詞]輕型屈曲約束支撐; 大跨空間結構; 抗震性能
中圖分類號:TU3933文獻標識碼:A文章編號:1002-848X(2015)11-0018-04
Application research of light buckling restrained braces in large-span space structures
Zhu Limin, Xue Yantao, Tang Rongwei
(Institute of Building Structures, China Academy of Building Research, Beijing 100013, China)
Abstract:As the common buckling restrained braces applied to large-span space structures are limited at present, the light buckling restrained braces with greater constraint strength are needed be developed in order to enlarge the scope of application. Based on this, the mechanical property experiments were conducted under cyclic tension-compression loads for 5 experiment specimens of light buckling restrained braces with 3 kinds of different constitutions. According to the obtained hysteretic curves and damage conditions from the experiment, the reasonable brace constitution form was studied, and the calculation model and design method of light buckling restrained braces were founded. Light buckling restrained braces were applied to the tree-form columns in large-span space structures. By analyses of examples, the results indicate that light buckling restrained braces can prevent structural buckling failure availably and enhance the structural seismic property obviously.
Keywords:light buckling restrained brace; large-span space structure; seismic property
作者簡介:朱禮敏,博士,副研究員,一級注冊結構工程師,Email:zhulimin@cabrtech.com。
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5結論與建議
(1)對不同構造的輕型屈曲約束支撐試件,進行了循環(huán)往復拉壓荷載下的力學性能試驗。根據(jù)試驗結果,研發(fā)出了兩種合理有效的輕型屈曲約束支撐構造形式,分別為圓套管型和一字芯板+外套管型,并申請獲得了兩項實用新型專利。
(2)與普通屈曲約束支撐相比,輕型屈曲約束支撐具有重量輕、純鋼構造、約束強度高等特點,適用于大跨空間結構。該類支撐與主體結構的連接有多種方法,可以采用螺栓、銷軸或者焊接連接,工程應用中可以根據(jù)實際情況靈活選擇。
(3)根據(jù)普通屈曲約束支撐的承載力計算公式,計算輕型屈曲約束支撐的屈服承載力和極限承載力。計算值和試驗值吻合很好,說明輕型屈曲約束支撐的承載力計算可按普通屈曲約束支撐的承載公式進行。
(4)將輕型屈曲約束支撐應用于大跨空間結構的樹形柱中,與普通鋼管支撐相比,由于輕型屈曲約束支撐能夠有效約束芯材受壓屈曲,在罕遇地震作用下支撐不會出現(xiàn)失穩(wěn)破壞,可以顯著提高結構的抗震性能。
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