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轻型屈曲约束支撑在大跨空间结构中的应用研究
朱礼敏 薛彦涛 汤荣伟
摘 要

(中国建筑科学研究院建筑结构研究所, 北京 100013

[摘要]由于目前国内通用的屈曲约束支撑构造形式在大跨空间结构中使用受限,为扩大其适用范围,需要研制重量轻、约束强度高的轻型屈曲约束支撑。为此,对3种不同构造的5根轻型屈曲约束支撑试件,进行了循环往复拉压荷载下的力学性能试验。根据试验得到的滞回曲线和试件破坏情况,研发出了合理有效的支撑构造形式,同时建立了轻型屈曲约束支撑的计算模型和设计方法;将轻型屈曲约束支撑应用于大跨空间结构的树形柱支撑中。对算例进行分析计算,结果表明,轻型屈曲约束支撑能够有效防止结构失稳破坏,显著提高结构的抗震性能。

[关键词]轻型屈曲约束支撑; 大跨空间结构; 抗震性能

中图分类号:TU3933文献标识码:A文章编号:1002-848X(2015)11-0018-04

Application research of light buckling restrained braces in large-span space structures

Zhu Limin, Xue Yantao, Tang Rongwei

(Institute of Building Structures, China Academy of Building Research, Beijing 100013, China)

Abstract:As the common buckling restrained braces applied to large-span space structures are limited at present, the light buckling restrained braces with greater constraint strength are needed be developed in order to enlarge the scope of application. Based on this, the mechanical property experiments were conducted under cyclic tension-compression loads for 5 experiment specimens of light buckling restrained braces with 3 kinds of different constitutions. According to the obtained hysteretic curves and damage conditions from the experiment, the reasonable brace constitution form was studied, and the calculation model and design method of light buckling restrained braces were founded.  Light buckling restrained braces were applied to the tree-form columns in large-span space structures. By analyses of examples, the results indicate that light buckling restrained braces can prevent structural buckling failure availably and enhance the structural seismic property obviously.

Keywords:light buckling restrained brace; large-span space structure; seismic property

作者简介:朱礼敏,博士,副研究员,一级注册结构工程师,Emailzhulimin@cabrtech.com

(上接第21)

5结论与建议

1)对不同构造的轻型屈曲约束支撑试件,进行了循环往复拉压荷载下的力学性能试验。根据试验结果,研发出了两种合理有效的轻型屈曲约束支撑构造形式,分别为圆套管型和一字芯板+外套管型,并申请获得了两项实用新型专利。

2)与普通屈曲约束支撑相比,轻型屈曲约束支撑具有重量轻、纯钢构造、约束强度高等特点,适用于大跨空间结构。该类支撑与主体结构的连接有多种方法,可以采用螺栓、销轴或者焊接连接,工程应用中可以根据实际情况灵活选择。

3)根据普通屈曲约束支撑的承载力计算公式,计算轻型屈曲约束支撑的屈服承载力和极限承载力。计算值和试验值吻合很好,说明轻型屈曲约束支撑的承载力计算可按普通屈曲约束支撑的承载公式进行。

4)将轻型屈曲约束支撑应用于大跨空间结构的树形柱中,与普通钢管支撑相比,由于轻型屈曲约束支撑能够有效约束芯材受压屈曲,在罕遇地震作用下支撑不会出现失稳破坏,可以显著提高结构的抗震性能。

参考文献

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