双阶自复位防屈曲支撑滞回性能参数分析

摘要

传统防屈曲支撑（BRB）在小震下仅为结构提供刚度不提供阻尼，在大震下易产生较大残余变形。为弥补BRB的上述缺陷，提出一种新型双阶自复位防屈曲支撑（DY-SCBRB），在小震下支撑提前屈服耗能，为结构提供附加阻尼，在大震下支撑进一步耗能并为结构提供复位能力。通过对DY-SCBRB的构造分析，厘清支撑工作原理并建立支撑力-位移滞回关系恢复力模型，支撑双阶耗能特性和自复位能力得到了有效验证；采用ABAQUS软件对DY-SCBRB进行静力加载，分析与验证其滞回性能，找到支撑第一刚度比β₁、第二刚度比β₂、复位比α_c和屈服位移比α_yc对DY-SCBRB滞回性能的影响规律，给出支撑性能参数的取值建议，研究结果表明：DY-SCBRB不仅具有显著的双阶耗能特性，可以实现不同水平地震下的全阶段耗能，而且自复位能力强，能够大大减小结构的震后残余变形；增大β₁和β₂可以提高支撑最大承载力，β₁和β₂越小，支撑耗能能力越强，β₁和β₂的变化对支撑初始刚度和复位能力无影响，β₁和β₂分别建议取0.78～1.58和0.006～0.014；增大α_c能够提高支撑初始刚度和复位能力，减小α_c有利于增强支撑在小震下的耗能能力，α_c建议取0.75～1.25;α_yc越小，支撑综合抗震性能越好，α_yc建议取0.5～1.5。

关键词

自复位防屈曲支撑 / 双阶屈服 / 恢复力模型 / 滞回性能 / 参数分析

基金资助

国家自然科学基金（52278173、52078398）