基于滑移连接的防屈曲支撑钢框架子结构试验

摘要

防屈曲支撑框架被广泛应用于控制大震下的结构损伤,但往往会由于开合效应的存在导致支撑节点板提前屈服甚至断裂,限制了防屈曲支撑(BRB)的抗震效果.因此,本文提出了一种新型的支撑节点板连接方式以减小框架与节点板的相互作用效应.与传统焊接节点板形式不同,新型节点板先与端板焊接,再通过高强螺栓连接端板和梁柱翼缘.与传统高强螺栓摩擦型连接不同,在端板-翼缘界面上额外设置了无粘结橡胶材料以允许端板与梁柱翼缘之间发生切向滑移.为验证提出的滑移节点板性能的有效性以及构造的合理性,分别进行了三个防屈曲支撑钢框架子结构试验,包括两个采用滑移节点板的子结构,以及一个采用焊接节点板的子结构作为对照.试验结果表明,焊接节点板及与其相连的梁端出现了显著的塑性损伤,梁端严重的平面外屈曲及翼缘局部屈曲限制了防屈曲支撑框架的抗震性能;对于采用滑移节点板和设置了梁端加强翼缘的子结构,其层间位移角在达到4％时仍具有饱满稳定的滞回曲线,直至支撑最终发生低周疲劳断裂;滑移节点板连接界面的应力水平显著低于传统焊接节点板.上述试验结果验证了新型滑移节点板对减轻节点开合效应的有效性.