“软钢+橡胶”耗能角支架力学性能试验研究和参数分析

摘要

本文提出了一种适用于正交胶合木结构的新型耗能角支架，综合了“软钢屈服”与“橡胶剪切变形”双重耗能优势.为研究新型耗能角支架的力学性能，对12个试件进行了单调加载和低周往复加载试验，总结了其典型的破坏模式，获得了其初始刚度、延性系数、等效黏滞阻尼比等力学性能；采用Abaqus软件建立了新型耗能角支架的弹塑性有限元模型，并基于验证后的数值模型开展了参数化分析.结果表明：新型耗能角支架的破坏模式主要包含钢桥屈服断裂、底座局部承压破坏和橡胶脱胶破坏三种，其中钢桥屈服断裂是主要破坏模式；各试件延性系数均大于9.6，等效黏滞阻尼比在9%～26%之间，表现出高延性和良好耗能能力；此外，参数化分析结果表明，耗能角支架的承载力与钢骨架厚度、软钢屈服强度、橡胶剪切模量及是否采用垫板呈正相关，而橡胶高度对耗能角支架承载力的影响较小.

关键词

木材 / 连接件(结构) / 破坏模式 / 力学性能 / 有限元分析