论文摘要
屈曲约束支撑框架体系是新近发明并逐渐得到应用的一种抗震框架体系。因为屈曲约束支撑在受拉和受压时都可屈服而不屈曲,因此克服了传统支撑受压时过早产生屈曲破坏,滞回环面积过小的缺点。本文分别给出了屈曲约束支撑构件以及屈曲约束支撑-混凝土框架的试验过程和结果。屈曲约束支撑构件的试验表明:试件的内芯宜采用截面简单的一字矩形截面,长宽比适中。通过合理的端部设计,屈曲约束支撑不会出现钢管端部撕裂和整体屈曲等破坏现象;通过选取合理的无粘结材料,并确定一个合适的厚度,可以有效地减小外框对试件压缩轴力的贡献,使支撑在拉、压过程中更加趋于对称。屈曲约束支撑在试验过程中表现出了良好的滞回性能,最大拉、压应变达到了2.5%,该应变范围在实际的应用中配合屈服段的长度及支撑角度的选择,基本上已经可以符合使结构产生1/50位移角的变形要求。在用于描述屈曲约束支撑的众多模型中,Bonc-Wen塑性单元模型具有表达式简单的优点,众多分析软件中均内置了该塑性单元模型。试验后,用该模型对试验结果进行了模拟。通过合理参数的选取,该模型可以很好地描述屈曲约束支撑的滞回曲线。因此用该模型来模拟屈曲约束支撑来进行结构的分析是可行的。屈曲约束支撑框架的试验研究表明:将屈曲约束支撑用于结构体系,增强了整体结构的抗侧刚度和抗剪强度,有利于减小结构的层间位移和总体位移。结构体系在试验中,出现的裂缝主要集中在梁端、柱端。带有支撑的柱的裂缝相比其他的柱数量多,宽度大。支撑与框架连接处较早出现“X”形宽裂缝,在设计是应考虑在该处加配斜向纵筋。整体结构在达到120mm变形（位移角1/30）时,结构仍表现出较强的抗剪强度。将支撑应用到框架中以后,其滞回曲线较传统的框架发生了根本的变化。其形状由于受支撑的影响,变得更加饱满,其耗能能力得到了大幅度的提高。支撑框架的骨架线的下降段也不像普通框架那样随着位移的增加加速下降,而是有下降减缓的趋势。因而在设计中,可以考虑用支撑代替混凝土剪力墙应用于混凝土结构体系中。本文还从位移响应的角度对屈曲约束支撑的效果进行了简要的分析,对支撑结构体系中支撑的合理屈服力以及合理刚度的取值进行了简要的探索.在屈曲约束支撑的设计中,支撑屈服力的取值较为重要,由它可直接预测出支撑所能提供的最大额外刚度,较大的屈服力一般会给结构提供较大的额外刚度和等效阻尼。随着屈服力的确定,支撑刚度的取值范围也会根据减振目标相应的受到一定的限制。在位移为控制目标进行支撑的屈服力和刚度的选取时,还应考虑参照该结构的位移反应谱。屈曲约束支撑,在设计方面,既可用于新结构设计,又能对既有建筑进行抗震加固;在应用方面,既可用于钢结构体系,又可用于混凝土结构体系;在力学性能方面,既能提高结构在小震下的抗侧刚度,又能改善结构在大震下的耗能能力。并且具有施工安装方便、经济、设计灵活和不影响美观等诸多优点。作为一种诞生不久的支撑,它正体现出极大的发展潜力。