JY_SS_型金属软钢阻尼器试验研究_高杰
对共振棒法测高阻尼钢板内耗的几点建议
对共振棒法测高阻尼钢板内耗的几点建议
张俊旭
【期刊名称】《材料开发与应用》
【年(卷),期】1997(12)5
【摘要】共振棒法是测试材料内耗的最常用的方法。
但是,用这种方法测试高阻尼钢板的内耗时,不同的研究者所得的测试数据没有可比性。
本文主要研究这种测试方法,对测试数据没有可比性的原因作了讨论,并提出了相应的改进意见。
【总页数】4页(P29-32)
【关键词】钢材;内耗;阻尼钢板;测试;共振棒法
【作者】张俊旭
【作者单位】洛阳船舶材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.15;TG115.24
【相关文献】
1.高阻尼6061Al/SiCp/Gr复合材料中的内耗峰及其阻尼机制 [J], 顾敏;顾金海;王西科;沈宁福;张迎元;乐永康
2.固溶处理对 Fe-Cr-Mo 阻尼合金内耗影响的研究 [J], 姜大连;刘颖;吕金喜;赵修臣;林文露;李红
3.高阻尼6013Al/SiCp/Gr复合材料中的内耗峰及其阻尼机制 [J], 顾敏;顾金海;沈宁福;王西科;张迎元;顾明元;乐永康
4.高阻尼6061Al/SiC_p/Gr复合材料中的内耗峰及其阻尼机制 [J], 顾敏;顾金海;
王西科;沈宁福;张迎元;乐永康
5.高阻尼铝合金层压板的内耗峰及其阻尼机制 [J], 张迎元
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软钢阻尼器的研究综述
地震作为众多自然灾害中的一种,由于其具有突然性和严重 破坏性的特点,给人类带来巨大的灾难。中国的地震活动主要分 布在台湾省、西 南 地 区、西 部 地 区、华 北 地 区 及 东 南 沿 海 地 区。 1976年中国唐山发生 7.8级地震,2008年四川汶川发生“5·12” 8级地震,2013年四川雅安发生 7.0级地震。地震造成的直接灾 害就是房屋和构 筑 物 的 破 坏,从 而 间 接 造 成 人 畜 的 伤 亡,在 唐 山 地震中,70% ~80%的建筑物破坏倒塌,造成严重的人员伤亡,因
! "#$%"#&'()*+ Whittaker等[3]于 1989年设计并研制出 X形加劲阻尼器,并 进行相关试验研究。试验结果表明 X形加劲阻尼器具有较强的 耗能能力和稳定的滞回性能,但存在不能消除竖向轴力影响的问 题。1993年 Tsai等[4]在 Whittaker等人的基础上进行了改进,设 计并制作出三角形加劲阻尼器,进行低周反复荷载试验。结果表 明三角形加劲阻尼器消除了 X形加劲阻尼器存在的竖向轴力对 阻尼器影响的问 题,是 一 种 理 想 的 阻 尼 器 形 式。 近 年 来,陈 清 祥 对 Whittaker等人提出的加劲阻尼器的基础上,设计并制作开孔式 制震板阻尼器(HADAS)[5],在矩形钢板上开菱形孔,试验结果表 明在地震作用下钢板的每个截面同时屈服,达到材料用量和耗能 能力的良好优化设计。 1995年欧进萍等[6]对摩擦型和软钢屈服型(X钢板和三角钢 板)阻尼器进行了大量试验研究,包括静力反复加载和低周疲劳 试验,详细的对比 了 这 些 阻 尼 器 的 减 震 效 果,建 立 了 此 类 阻 尼 的 恢复力模型和参数计算方法。随后吴斌等[7]在此实验的基础上 分析其耗能机理,并 且 进 行 了 大 量 的 疲 劳 验 算,得 出 相 应 的 疲 劳 参 数,建 立 了 软 钢 阻 尼 器 的 弹 塑 性 应 力 分 析 方 法 及 疲 劳 设 计 准 则。1997年吴斌等[8]发现薄膜效应是钢板屈服阻尼中一个不可 忽略的因素,结合之前的研究成果,提出薄膜应力的计算方法,建 立疲劳验算准则。2004年李冀龙、欧进萍[9,10]基于软钢的 RO本 构关系和双线性本构关系,分别推导并建立了三角形和 X形钢板 阻尼器的阻尼力 模 型,将 得 到 的 阻 尼 力 模 型 与 试 验 数 据 对 比,验 证 了 阻 尼 力 模 型 的 正 确 性,在 误 差 允 许 范 围 内 可 应 用 于 实 际 工 程。2015王桂萱等 分 [11] 别采用理想弹塑性模型、双线性随动强
新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究共3篇
新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究共3篇新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究1新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究随着城市化进程的不断推进,建筑物的高度和体积不断增加,地震对建筑物的破坏也成为人们极为关注的问题。
在地震中,当地基和建筑物发生相对运动时,会产生巨大的能量和毁灭性的震动波,给建筑物和人民带来极大的伤害和损失。
因此,针对地震的减震技术和装置成为人们研究的热点。
其中,金属阻尼器因其自身具备的良好减震效果被广泛应用,在建筑物结构的地震减振方面起着重要的作用。
不同于传统的铅芯阻尼器,新型金属阻尼器的主要优点在于其具有更高的阻尼比和更广泛的可控性,可以为建筑物结构的地震减振提供更好的解决方案。
本文就对新型金属阻尼器的试验及理论研究进行分析和探讨,以期为建筑物的减震设计提供参考。
一、试验研究试验是新型金属阻尼器研究的核心内容之一,通过对金属阻尼器的试验研究可以获得其具体减振效果和性能指标。
下面我们分别从试验方案、试验装置和试验结果三个方面进行分析。
(一)试验方案实验方案的设计需要考虑到金属阻尼器的结构特点、试验目的和试验要求等因素。
针对新型金属阻尼器,试验方案的设计需要从以下几个方面进行考虑:1.试验材料的选择:试验所选用的金属材料需要具备良好的弹性、延展性和强度等性能,同时还需要考虑到成本和可操作性等因素。
2.试验样本的尺寸和形状:试验样本的尺寸和形状需要与实际使用情况相符合,可以通过模型缩放和现场测量等手段进行确定。
3.力学参数的测定:试验过程中需要测定的力学参数包括阻尼比、刚度、周期等,需要通过适当的装置和测试手段进行测定。
(二)试验装置试验装置需要满足试验方案的要求,并保证试验过程的稳定性、可重复性和数据准确性等因素。
针对新型金属阻尼器,试验装置的设计需要从以下几个方面进行考虑:1.试验台架的设计:试验台架需要保证试验样本的稳定性和可靠性,并且需要与样本的尺寸和形状相适应。
2.载荷装置的设计:载荷装置需要使用高精度的负荷传感器和测量仪器,确保加载过程的平稳和数据的准确性。
软钢阻尼器特点和优势有哪些
软钢(Mild Steel)阻尼器通常采用低屈服应力钢材制成,软钢具有较好的低周疲劳性能和滞回性能,包括扭转梁、弯曲梁和U 形钢,其优势和特点是减震机理明确,效果显著,且更换较为方便,接下来为大家详细介绍一下它的特点及优势。
其控震原理是通过给结构提供附加刚度和阻尼,利用软钢良好的滞回性能耗散输入的地震能量,以实现保护主体结构的目的。
相对于建筑的主体结构构件而言,能够更早、更容易地进入屈服工作状态,更多地耗散地震输入能量,软钢阻尼器属于位移型阻尼器,即是与结构的位移变形密切相关的。
其特点和优势主要有:
一、减震机理明确,效果较为显著:
软钢阻尼器应用范围不受建筑物的高度和平面布置形式的限制,既可用于新建筑,也同样可用于旧建筑物的加固,具有良好的应用前景。
二、性能可靠,结构简单:
软钢阻尼器可有效避免或减小中震后的修复工作,并能显著降低大震作用下的结构损伤,能够有效的抑制地震反应。
三、更换较为方便:
软钢阻尼器不直接参与承受竖向荷载,在地震作用下的屈服并不会危害主体结构的破
坏,当阻尼器受损严重时,可进行更换,且较为方便,是一种便于应用的消能减震装置。
四、产品体积小,连接方式多样化,可方便地放置于建筑物的墙体内,对建筑影响小,耗能能力强,效率高。
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软钢阻尼器对高层钢筋混凝土框架的减震分析
软钢阻尼器对高层钢筋混凝土框架的减震分析骆春锋;施卫星;高溪【期刊名称】《佳木斯大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(000)005【摘要】简要介绍软钢阻尼器的原理和力学模型,运用SAP2000对安装有软钢阻尼器和未装阻尼器的的高层钢筋混凝土框架两种模型进行了动力时程分析,总结分析软钢阻尼器对高层钢筋混凝土结构减震作用的效果和特点。
分析结果表明,软钢阻尼器能大大降低高层钢筋混凝土框架在罕遇地震下的反应,减震效果明显。
% This article briefly introduced the principle and mechanical models of mild steel dampers first . Then, SAP2000 was used to make the dynamical and time -history analysis of two models of high -rise rein-forced concrete framework;one is the origin structure and the other is added mild steel dampers .The shock ab-sorption effect and characteristics of mild steel dampers were summarized and analyzed .The result shows that mild steel dampers have great effect on high -rise reinforced concrete framework by reducing the seismic re-sponse under the actions of the rarely met earthquake .The shock absorption effect is obvious .【总页数】4页(P710-713)【作者】骆春锋;施卫星;高溪【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU375【相关文献】1.软钢阻尼器对高层钢结构的减震作用 [J], 蔡昭武2.带软钢阻尼器的框架-剪力墙结构减震分析 [J], 林绍明3.某框架结构采用软钢阻尼器的减震效果分析 [J], 赖伟强;施卫星4.软钢阻尼器加固底层柔性结构减震效果分析 [J], 黄昆5.菱形开洞软钢阻尼器及其在结构减震中的模拟分析 [J], 张文元;李姝颖;李东伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
复杂高层结构利用软钢阻尼器的减震分析研究
21 钢 阻尼 器 的研 究现 状 .软
软钢 阻尼 器是结构耗 能减震装置 的一种 ,其通过软 钢发生塑 性屈 服滞 回变形而耗 散输入 结构中的能量 ,从而达 到减震 的 目的。软钢 阻 尼器构造简单 ,技术性能可靠且易 实现 , 自1 7 9 2年新西兰的 K l y等 e l 人 首先 提 出金属 屈服耗 能器 ,并 进 行了 软钢 阻尼器 的研 究和 试验 以 来 ,国内外学者不 断地对软钢 阻尼器进行理 论和试验研 究 ,并开发 出 各种构造 形式 的软 钢阻尼器 早期国外 曾应用 过 u型、锥 形软钢 阻尼 器 , 目前 国 内外研 究与 应用较 多 的有 三角 形、x形、 菱形 、单 ( ) 双 圆孔型 以及双 x形软钢 阻尼器等 。
于 R和 L轴布 置两组阻尼器,Y向于 3 O和 3 3轴布置 2组阻尼器 ,每层 各 4组 。总计 X向和 Y向各布 置 1 8组阻尼器 ,共 3 6组 ,具 体布 置如
图 1 所示 。
( a)第 十层 、十~ 层 阻尼 器布 置 示意 图
相比较,最终确定 结构方 案为在酒 店结 构 1 ~ 1 层安装软钢阻尼器进 0 7 行 消能 减震 ,以期控 制 由于 结构 刚度偏 心产 生的过 大层 间位移 角 。
② 材料 比较 根据 国 内的消 能减震设计要 求,阻尼器 的极限位移 至少是屈服位 移3 O倍 以上才 能满足设计 要求 。而一般钢材如结构用钢 Q 3 、Q 4 25 35
建筑 底层为 大堂入 口,三层 为大 宴会厅及剧 院舞台 ,六层 为层高 较高 的健身用房 ,七层 以上 内筒 柱及 3 、3 4 5轴 中间 4柱不能直接落
结构 采用软钢 阻尼 器这一 消能减震措施 , 结构 变形尤其是层 间位移 角具 有显著控制效 果, 对 同时可在一定程度 上控制结构 内力。 本文研 究表 明软钢
分阶段耗能软钢阻尼器的实现方法及数值模拟
分阶段耗能软钢阻尼器的实现方法及数值模拟薛松涛;李林;谢丽宇【摘要】分析了软钢阻尼器分阶段屈服的优点和几种实现方法,并通过改变耗能软钢片的屈服强度和厚度的方法,采用两种不同的软钢片,设计出了一个弯曲屈服型软钢阻尼器.利用有限元软件ABAQUS对其进行了模拟分析.结果表明:软钢阻尼器具有较好的滞回耗能性能,能够实现分阶段屈服的目标,即小震作用下部分软钢片进入屈服耗能阶段,中震、大震作用下所有软钢片进入屈服耗能阶段.为分阶段屈服软钢阻尼器在工程中的应用起到一定的借鉴作用.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】7页(P132-138)【关键词】分阶段屈服;软钢阻尼器;耗能能力;有限元分析【作者】薛松涛;李林;谢丽宇【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;日本东北工业大学工学部建筑学科,日本仙台;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092【正文语种】中文金属屈服耗能器首先由新西兰的Kelly等[1]提出,目前应用最广的是X形软钢阻尼器和三角形软钢阻尼器,分别由 Whittaker等[2]和 Tsai等[3]研发。
软钢阻尼器是一种位移相关型耗能阻尼器,主要是利用钢材的塑性滞回变形来耗散地震能量。
软钢阻尼器采用屈服应力比较低的软钢作为材料,构造简单,经济耐用,震后更换方便,适于工程抗震[4]。
目前已有的低屈服点钢,其屈服强度基本分为三个级别,即100 MPa、160 MPa和225 MPa[5]。
文献[6]总结了国内外研究的多种软钢阻尼器,对不同形式软钢阻尼器的构造、原理和性能进行了分析。
软钢阻尼器的形式可分为轴向屈服型、弯曲屈服型、剪切屈服型和扭转屈服型。
低屈服点的软钢阻尼器在较强的地震和风振下才会起作用[7]。
目前许多软钢阻尼器设计为小震弹性,而只在中震、大震下起耗能作用,经济性较差。
有些阻尼器能够在小震屈服耗能,但附加给结构的刚度较大,地震作用下对主体结构不利。
阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析
阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析【摘要】本文对阻尼器在高层钢结构中的减震性能进行了比较分析。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
接着在详细探讨了高层钢结构阻尼器原理、不同类型阻尼器的减震性能分析、阻尼器的应用案例、实验数据对比分析和模拟计算对比分析。
最后在比较了不同类型阻尼器的减震效果,提出了对高层钢结构设计的启示,并展望未来研究方向。
通过本文的研究,可以更好地了解阻尼器在高层钢结构中的作用,为相关领域的工程实践提供理论支持和参考依据。
【关键词】阻尼器、高层钢结构、减震性能、对比分析、应用案例、实验数据、模拟计算、设计启示、研究方向、阻尼器原理、减震效果、研究背景、研究意义、研究目的、结论、展望。
1. 引言1.1 研究背景了解不同类型阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比,对于提高高层建筑的抗震性能、保障建筑及其中的人员安全具有重要意义。
对于阻尼器在高层钢结构中的减震性能进行深入分析和研究,有助于为今后的高层建筑设计提供更为科学和有效的抗震设计方案。
在这一背景下,本文将对阻尼器在高层钢结构中的减震性能进行对比分析,探讨不同类型阻尼器的应用效果,并从实验数据和模拟计算两个方面展开研究,以期能够为高层钢结构的设计和建设提供一定的参考依据和启示。
1.2 研究意义高层钢结构建筑在地震频繁地区有日益增长的需求,而地震对高层建筑的破坏性影响不可忽视。
研究高层钢结构中阻尼器的减震性能具有重要的意义。
阻尼器的引入可以有效减小结构受地震作用时的位移和加速度响应,提高结构的抗震性能,保障建筑和人员的安全。
通过对不同类型阻尼器的减震性能进行比较分析,可以为高层钢结构的设计和施工提供科学依据。
研究阻尼器在高层钢结构中的应用案例,可以总结实际工程中的经验教训,为今后的设计和施工提供指导。
实验数据对比分析和模拟计算对比分析则可以验证理论模型的准确性和可靠性,为进一步研究提供基础和参考。
本研究的意义在于为高层钢结构抗震设计提供可靠的理论依据和实际经验,促进我国高层钢结构建筑抗震性能的提升,保障人民生命财产安全。
第五届全国抗震加固改造技术学术研讨会会议日程安排
特邀报告宣读日程表
10 月 21 日上午
特邀报告(1)
经济学院报告厅
8:20-8:50
开幕式
8:50-9:50 8:50-9:20 9:20-9:50 9:50-10:20
特邀报告
主席:王亚勇 吕西林
王亚勇 研究员 中国建筑科学研究院抗震所
实现强柱弱梁和抗震加固某些误区探讨
吕西林 教授 同济大学
组织委员会
主 任: 朱宏平(华中科技大学土木工程与力学学院) 副主任: 高飞(华中科技大学土木工程与力学学院)
杨沈(中国建筑科学研究院抗震所) 孙明(武汉市城乡建设委员会) 董有(北京筑福建设工程有限责任公司) 委 员:
王丹生、叶昆、龙晓鸿、朱爱珠、张伟、张耀庭、李林、邹志云、周迎、房慧明、罗辉、苗雨、 郑俊杰、骆汉宾、徐兰、徐学才、袁涌、高荣雄、熊世树、贾正华、杨涛
联系方式
联系单位:华中科技大学土木工程与力学学院 地 址:武汉市珞喻路 1037 号 邮政编码:430074 传真:027-87542221 联 系 人:高 飞(Email:hustgaofei@,027-87557208,13871323539)
房慧明(Email:hmfang@,027-87556774,13100666287)
论文题目 增层隔震技术在既有建筑结构加固中的应用 既有建筑抗震鉴定现状调查及改进建议 石砌文物墙体的抗震性能及加固技术研究
汶川地震受损底部框架砌体房屋的抗震鉴定与加固设计
高延性纤维增强水泥基复合材料研究应用新进展 砌体结构抗震加固的一种新材料与新技术 CFRP 板单向加固 RC 双向板试验方案探析 乌龙江大桥新建复线桥深水基础施工平台设计研究 大体积混凝土裂缝控制研究 基于分灾模式的框架结构抗震加固设计方法探讨 道路抗裂缝剂在半刚性基层中的应用研究
机能分离型软钢阻尼器的性能
机 能 分 离 型 软 钢 阻 尼 器 的性 能
张超锋 , 张 志胜 ,武 美萍 ,曹 毅
( 1 . 江南大学 机械工程学院 , 江苏 无锡 2 1 4 1 2 2 ; 2 . 东南 大学 机械工程学院 , 江苏 南京 2 1 1 1 8 9 )
摘要 : 为了开发大变形 以及 高耗能能力的具有机 能分离作用的软钢 阻尼 器, 将连杆 系统引入到 阻 尼器的设计中. 通过准静 态渐增往复加载的试验方法, 研究了连杆 系统的重要参数连杆强度和连杆
l f a m e f i x t u r e w a s a p p l i e d t o d e s i g n l o w — y i e l d — s t r e n g t h s t e e l s h e a r p a n e l d a mp e r ( L Y S P D) .T h e e f f e c t s o f l i n k s t r e n g t h a n d l e n g t h o f l f a m e f i x t u r e o n t h e p e r f o r m a n c e o f l o w — y i e l d — s t r e n g t h s t e e l s h e a r p a n e l( L Y —
S P )w e r e i n v e s t i g a t e d .T h e s t a t i c h y s t e r e t i e i n c r e me n t a l e x p e r i me n t s w e r e u s e d t o d e t e r mi n e t h e s t Jo URN A L o F JI A NG SU UN I V ER S I TY ( Na t u r a l S c i e n c e E d i t i o 1 1 )
金属橡胶包覆阻尼结构高温力学建模与试验
属橡胶层发生相对滑动而产生的耗能.管路重力
模型很好地解释了300 ℃ 高温下金属橡胶的耗能
的存在导致上下 阻 尼 层 受 力 不 均 等,下 层 金 属 橡
构的低频耗能特 性,与 实 际 舰 船 管 路 的 振 动 频 带
会产生上下振动.根据文献[
13
G14],设备可以简
化为集中质量且通过金属橡胶元件与刚性基础相
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9)推得如下方程:
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[( 1
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m
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图 3 等效模型
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一种金属管压力试验用夹紧装置[实用新型专利]
专利名称:一种金属管压力试验用夹紧装置专利类型:实用新型专利
发明人:高杰,郭周镔,王润
申请号:CN200920190812.1
申请日:20090810
公开号:CN201477011U
公开日:
20100519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种金属管压力试验用夹紧装置,包括气阀机构及与气阀机构连接的活塞式夹紧机构,通过在气阀机构内导入或排出压缩气体来控制活塞式夹紧机构对金属管的夹紧或放松,活塞式夹紧机构内设置有挈形夹紧片来卡紧金属管,利用气阀机构所提供气体推力推动活塞式夹紧机构内的挈形夹紧片自动卡紧金属管,卡紧效果良好;气阀机构与活塞式夹紧机构结构设计简单、合理,活塞式夹紧机构的自动夹紧与气阀机构上设置的自动排气结构,真正实现了快速装、拆,而且不需任何辅助工具即可完成,提高了试验效率,而且本装置可反复使用,降低了试验成本。
申请人:浙江海亮股份有限公司
地址:311835 浙江省诸暨市店口镇中央路198号
国籍:CN
代理机构:杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:胡根良
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以高熵合金作黏结剂制备硬质合金的现状
以高熵合金作黏结剂制备硬质合金的现状
郭克星;房世超;高杰
【期刊名称】《热处理》
【年(卷),期】2024(39)2
【摘要】自20世纪初问世以来,硬质合金一直是重要的工程材料。
采用高熵合金替代Co作黏结剂能提高硬质合金的硬度和耐磨性并降低生产成本。
综述了近年来采用高熵合金作黏结剂制备硬质合金的进展,包括制备以高熵合金作黏结剂的硬质合金的碳化物WC和TiC,放电等离子烧结、自蔓延高温合成、真空烧结和热压法等以高熵合金作黏结剂的硬质合金的制备工艺,以及用高熵合金黏结的硬质合金的力学性能、抗高温氧化性能、耐磨性能和耐蚀性能。
【总页数】7页(P1-6)
【作者】郭克星;房世超;高杰
【作者单位】宝鸡石油钢管有限责任公司;陕西省特种设备检验检测研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG135
【相关文献】
1.TiNbTaZrAl高熵合金黏结剂对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响
2.泛发性光泽苔藓2例
3.CoCrFeNiW_(x)高熵合金黏结剂对WC硬质合金显微组织和力学性能的影响
4.高熵合金CoCrFeNiTiAl粘结WC硬质合金的制备与研究
5.Al_(x)CoCrFeNi高熵合金黏结剂对Ti(C,N)基金属陶瓷微观结构和高温抗氧化性能的影响
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截止目前,已经针对传统软钢( Q225、Q235) 及低屈服点钢材( Q160 和 Q100) 进行了大量试验 研究。传统软钢具有价格低、产量大、易采购、易 加工等多方面优势,但其自身力学性能确定其变 形及疲劳性能比低屈服点钢材有所不足,但通过 工艺及构造处理仍能达到较为理想状态。
Abstract: Since the government raised the earthquake seismic fortification level of schools,most of primary and middle schools in the country need seismic strenthening. Buckling restrained braces is a special center support,it's a combination of the central support and the metal yield damper. It can be used for steel designing,reinforced concrete structural designing,seismic strengthening of reinforced concrete frame and so on. Buckling restrained braces have a more full hysteresis curve compare with ordinary braces and it will be yield by compression and tension. At the same time,the technology is simple and feasible. Using the buckling restrained braces in the field of seismic strenthening can greatly shorten the construction period,reducing the workload of reinforcement,saving costs of re-decoration. Key words: buckling restrained braces( BRB / UBB) ; seismic strenthening
作为系列试验之一,首先进行了以传统软钢 为基材的位移型金属软钢阻尼器试验研究,设计 三组试件( 表 1,表 2) ,其中构件一高宽比 1. 25, 芯材与加劲肋均为焊接连接; 构件二高宽比 0. 8, 芯材与加劲肋及端版焊接连接; 构件三高宽比 1. 25,芯材与四周端板采用螺栓 +频发,中国抗震规范也随之进行了修正,其中加强了性能化设计要求,而消 能减震控制理论即是这个问题的核心内容之一。在一些地震频发国家鉴于金属软钢阻尼器因性能优越、耗能 能力强、施工方便快捷等因素将其作为了主要消能减震手段。但国外产品价格昂贵,国内一般工程难以承受。 为此,中国建筑科学研究院在已有经验基础上结合中国国情开发出了 JY-SS 型金属剪切型金属软钢阻尼器,经 过大量试验研究及理论分析表明成型产品性能稳定,性价比高,并已经应用于实际工程。 关键词:金属剪切型金属软钢阻尼器; 试验研究; 抗震加固 中图分类号:TU352. 1 文献标识码:A 文章编号:2095-0985(2011)03-0336-03
构件二 0. 38 32. 35 85 387 906 2. 34
构架三 0. 60 82. 96 138 408 1084 2. 66
试验采用低周反复加载,上下端均为固结,小 震位移循环 30 圈,中震位移循环 3 圈,大震位移 循环 3 圈。试验在中国建筑科学研究院金属软钢 阻尼器试验台架( 图 4) 上进行,该实验架可完成 金属剪切型金属软钢阻尼器 5000 kN 及以下试
三组试验表明,采用传统做法的构件延性能 力最低,极限变形为 75 倍屈服位移,而采用组合 构造方式的构件三最大可以达 138。构件极限承 载能力均可达屈服变形的 2 倍以上。
三组试验最终均表现为芯材撕裂破坏: 构件一,在剪切变形大于 11% 时芯材发生局 部屈曲,进而在与端板连接处( 焊接热影响区) 形 成撕裂破坏; 构件二,剪切变形 10% 时中间加劲肋焊口处 开裂,但实际承载力未降低,继续加载,剪切变形 大于 12% 时 芯 板 发 生 屈 曲,撕 裂 ( 焊 接 热 影 响 区) ; 构件三,端部翼缘板首先发生开焊,最终在螺 栓盖板与芯板加强处发生撕裂( 局部焊接区) 。
·337·
弹性刚度等参数进而参与到结构整体计算中。
2 试验研究
图 2 金属剪切型金属软钢阻尼器模型及试件
1 计算分析
金属剪切型金属软钢阻尼器恢复力分析模型 可以 采 用 理 想 弹 塑 性 分 析 模 型、双 线 性 模 型 和 Ramberg-Osgood 模 型。其 中 双 折 线 型 应 用 较 多 ( 图 3) ,剪切型金属软钢阻尼器主要依靠剪切塑 性累计耗散地震能量,其提供阻尼力计算方法主 要如下:
京: 科学出版社,2003. [4] 王华琪,丁洁民,姚兴华,等. 曲约束支撑理论分析
与有限 元 模 拟[J]. 沈 阳 建 筑 大 学 学 报,2008,24 ( 2) : 191-195. [5] 谢 强,赵 亮. 屈曲约束支撑的研究进展及其在 结构抗震加固中的应用[J]. 地震工程与工程震动, 2006,26( 3) : 100-103. [6] 社团法人. 被动减震结构 设计施工手册[M]. 蒋 通. 北京: 中国建筑工业出版社,2008.
Application of JY-SD-type Buckling Restrained Braces( BRB / UBB) in Seismic Strenthening
GAO Jie,XUE Yan-tao,WANG Lei ( China Academy of Building Research,Beijing 100013,China )
图 8 构件试验骨架曲线
图 8 为构件一 ~ 构件三骨架曲线,试验表明, 三个试验件均有明显屈服点,构件屈服后屈服后 承载力均略有上升。
( 下转第 343 页)
第3 期
高 杰等: 屈曲约束支撑( JY-SD 型) 在抗震加固中的应用
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施工工期大幅度缩短。
参考文献
图 13 JY-SD 屈曲约束支撑工程应用
( 4) 采用螺栓 + 摩擦材料连接可以提高金属 软钢阻尼器耗能能力,提高滞回曲线饱满程度。
图 7 构件三试验滞回曲线( 高宽比 1. 25) ( 剪应变 γ = 3. 50% 、5. 00% 、7. 10% 、 12. 0% 、15% 时循环加载)
参考文献
[1] GB 50009-2006,建筑结构荷载规范[S]. [2] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S]. [3] 欧进萍. 结构振动控制-主动、半主动和 智 能 控 制
通过以上三组试验检验传统软钢金属软钢阻尼器
力学性能。
表 1 构件设计信息
构件编号 构件一 构件二 构件三
宽度 310 310 310
高度 450 250 450
设计屈服承载力/ kN 300 300 300
表 2 试验构件参数
屈服 极限 延性
极限
构件名称
屈服力
强屈比
位移 位移 系数
承载力
构件一 0. 68 50. 40 75 400 820 2. 05
Fd = Kd·ud( ud≤uy) Fd = fdy + pKd ·( ud - udy ) ( ud uy )
Kd = α·G·As / Hd Fy = τy ·As ,Fymax = τB ·As 式中,α 为刚度修正系数; G 为剪切弹性模量( N / mm2 ) ; AS 为金属软钢阻尼器剪切面积( mm2 ) ; Hd 为金属软钢阻尼器高度( mm) ; τy、τB 分别为钢材 剪切屈服力和最大剪应力( N / mm2 ) 。
图 13 为北京某小学教学楼抗震加固。主体 结构五层。根据国家中小学校抗震设防水准调整 需进行抗震加固,为更好的提高结构抗震性能,该 工程采用 JY-SD 型屈曲约束支撑,这一技术应用 较大程度上缩短了施工工期,减小加固工作量。
[1] GB 50009-2006,建筑结构荷载规范[S]. [2] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S]. [3] 结构振动控制-主动、半主动和智能控制[M]. 北
图 5 构件一试验滞回曲线( 高宽比 1. 25) ( 剪应变 γ = 3. 50% 、7. 10% 、12. 0% 时循环加载)
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土木工程与管理学报
2011 年
图 6 构件二试验滞回曲线( 高宽比 0. 8) ( 剪应变 γ = 3. 50% 、5. 00% 、7. 10% 、 12. 0% 、15% 时循环加载)
3 构件性能
( 1) 通过以上试验表明,利用传统软钢材料 制作的金属剪切型金属软钢阻尼器具有较好的变 形和抗疲劳性能,同时通过合理的翼缘及加劲肋 可大幅提高其极限承载能力。
( 2) 采用小高宽比( < 1) 可在一定程度上优 化构件性能,提高极限变形能力;
( 3) 相同高宽比时,焊接连接对普通软钢芯 材力学性能影响较大,在焊接热影响区内最终发 生破坏,采用螺栓等机械形式连接可有效改善这 一不足。
第 28 卷第 3 期 2011 年 9 月
土木工程与管理学报 Journal of Civil Engineering and Management
Vol. 28 No. 3 Sep. 2011
JY-SS-I 型金属软钢阻尼器试验研究