双层方钢管防屈曲支撑滞回性能试验研究

摘要

若防屈曲耗能支撑端部设计不合理，易造成薄弱部位破坏，为避免此类现象发生，提出了一种新型双层方钢管防屈曲支撑。双层方钢管对其间隙内的耗能板形成约束，耗能板上下部的正面或反面分别与内方钢管外表面或外方钢管内表面焊接，该种构造方式使得此类支撑在受压、受拉时性能一致。设计制作了4个双层方钢管防屈曲支撑试件，并对其进行了低周反复荷载试验，研究了耗能板布置方式与耗能段数量对该种支撑性能的影响，得到了试件在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力等；并采用了有限元软件对其进行了模拟分析。试验结果表明：双层方钢管防屈曲支撑的滞回曲线形态饱满，表明其耗能能力强，且变形能力良好；在轴向荷载作用下，试件主要依靠耗能板进入塑性阶段发生塑性形变耗散能量，加载到后期，当耗能板断裂后试件会彻底失去承载能力；在试验过程中，内外方钢管整体保持弹性状态，但外方钢管表面出现局部鼓曲现象；增加支撑中耗能段的数量可提高支撑的承载能力和刚度；建立了ABAQUS有限元分析模型，且有限元分析结果与试验结果吻合良好。

关键词

防屈曲耗能支撑 / 双层方钢管 / 低周往复荷载试验 / 滞回性能 / 耗能能力 / 有限元分析