2.2.6  钢棒的有限元分析模拟结果 10

3 钢棒防屈曲支撑抗震性能试验 11

3.1  试验材料属性 11

3.1.1  芯板选材 11

3.2  试验方案 12

3.2.1  软钢阻尼器的设计要求 12

3.2.2  试验装置 12

3.2.3  测量内容 13

3.2.4  加载 16

3.3  试验结果及分析 18

3.3.1  加载曲线 18

3.3.2  位移曲线 18

3.3.3  套筒应力-时间曲线 20

3.3.4  整体应力-时间曲线 22

3.4  试验结论 25

4 结论 26

致谢 27

参考文献 28

1 绪论

防屈曲支撑的最大优点是其自身的承载力与刚度的分离。普通支撑因需要考虑其自 身的稳定性，使截面和支撑刚度过大，从而导致结构的刚度过大，这就间接地造成地震 力过大，形成了不可避免的恶性循环。选用防屈曲支撑，即可避免此类现象，在不增加 结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求。

因此开发受压可屈服智能型钢棒支撑体系，让这种即能受压也能受拉且能达到相同 屈服承载力的钢棒，广泛应用在工程中。这样不仅能作为耗能构件扩大钢棒支撑的应用 范围，降低用钢总量，也能作为检测构件，提高结构体系的安全可靠性。

鉴于这种新型支撑以上的优点，本课题将对一种受压可屈服型钢棒的支撑性能提出 研究。

1.1 屈曲约束支撑概念提出

屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或 BRB（Buckling restrained brace），产品技术最早发 展于 1973 年的日本，当时的一批日本学者成功研发了最早的墙板式防屈曲耗能支撑，并 对其进行了加入不同无粘结材料的拉压试验；1994 年北岭地震后，美国也开始对放屈曲 支撑体系进行相应的设计研究和大比例试验，同时结合理论计算分析了该支撑体系较其 他支撑体系的优点。[20]

在地震或风的作用下，支撑力在压力和张力上都在变化。因此，在框架结构中增加 中心支撑可以显著地提高结构的刚度。但正常的支承压力产生了屈曲现象，当压缩屈曲 持续时，其刚度和承载能力显著下降。当支架的支撑逐渐从屈曲状态改变到拉力状态时， 支撑力和刚度接近于零。因此，在重复荷载作用下，正常的支撑力不足，滞后性能差。 随着目前全球对结构支撑的高要求，为解决普通支撑受压屈曲以及滞回性能差的问 题，在核心支撑外部设置套管，对其受压屈曲破坏产生有效约束，构成屈曲约束。屈曲 约束支撑仅核心支撑(芯板）与其他构件连接，所受的荷载全部由核心支撑芯板承担，外 套筒和填充材料仅约束核心支撑受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服。因而， 屈曲约束支撑的滞回性能优良。屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异 显著的缺陷，另一方面屈曲约束支撑其稳定的屈服承载力使其具有金属阻尼器的耗能能 力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，屈曲约束