国产低屈服点钢新型耗能隔震与减震装置性能研究

摘要

本项目以消能减震为目的，以耗能隔震与减震装置为研究对象，以试验研究和理论分析为手段，采用了理论分析、试验研究和参数化分析并重的研究方法，理论联系实际，层层推进，分步实施，技术路线明确。理论分析针对现有耗能装置的不足提出新型耗能装置；试验研究制作模型进行抗震性能研究，验证有限元分析的正确性；参数化分析考虑不同参数影响，利用ABAQus/ANSYA进行参数化有限元分析，总结出影响耗能装置耗能特性的主要因素。具体研究内容如下：分阶段耗能器分阶段耗能设计：耗能器需实现两阶段耗能，要求其耗能钢片具有不同的屈服位移。选择耗能钢片时，要保证第一阶段耗能钢片的屈服位移的适量，如果屈服位移太小，则会导致需要频繁更换第一阶段耗能钢片，相反如果屈服位移太大，两个阶段耗能钢片的屈服位移分别不明显，也无法实现分阶段耗能。对角交叉加劲低屈服点钢板剪力墙加劲肋设计：基于已有十字加劲钢板剪力墙，提出了新型的对角交叉加劲低屈服点钢板剪力墙，将加劲肋设置在钢板剪力墙的拉力带上，防止剪力墙的鼓曲，增加其延性性能。两边连接低屈服点钢板剪力墙连接节点设计：目前已有的四边连接的钢板剪力墙，当钢板剪力墙与周边框架梁、柱完全连接时，钢板的内力会影响框架的受力性能，有可能造成边柱先于钢板剪力墙发生破坏，因此设计了两边连接低屈服点钢板剪力墙。该钢板剪力墙只与上下框架梁连接，与边柱脱开，墙板内力对柱不产生附加影响，更符合强柱弱梁和多道抗震体系的抗震设计理论。实际工程应用：提出了将新型分阶段耗能器、新型钢板剪力墙与结构相连接的实际应用方法。