双阶屈服屈曲约束支撑的实现方法及数值分析

作     者：石文龙 朱鹏杰 陈文 马佳文 SHI Wenlong;ZHU Pengjie;CHEN Wen;MA Jiawen

作者机构：上海大学力学与工程科学学院上海200444 福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001 上海史狄尔建筑减震科技有限公司上海200082 

出 版 物：《地震工程与工程振动》 (Earthquake Engineering and Engineering Dynamics)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：140-150页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51578114) 

主　　题：屈曲约束支撑 分阶段屈服 有限元分析 耗能能力 

摘      要：屈曲约束支撑(buckling restrained brace,BRB)作为一种具备承载能力和耗能能力的阻尼器,在工程中得到了广泛应用。然而传统的屈曲约束支撑为避免发生低周疲劳破坏,在多遇地震工况下被设计为弹性支撑,无法耗散地震输入的能量。总结了分阶段屈服屈曲约束支撑的研究现状,并在此基础上通过改变一阶屈服耗能阻尼器的类型,提出了一阶阻尼器为摩擦型阻尼器的双阶屈服屈曲约束支撑(double-stage yield buckling restrained brace,DYBRB),分析了其构造形式、工作原理及力学模型,并利用有限元软件ABAQUS对其进行了模拟分析,通过改变一、二阶刚度比和摩擦阻尼器摩擦力与芯板屈服力比,对比不同支撑的等效黏滞阻尼系数。结果表明:该DYBRB的构造合理,滞回曲线饱满,具有明显的分阶段屈服能力,且在小位移下可以实现耗能,提高了支撑全过程耗能能力。一、二阶刚度比取4左右,摩擦阻尼器摩擦力比例取0.75~1时,DYBRB全过程的耗能能力较好。