GFRP-钢屈曲约束支撑力学性能与端部构造影响实验研究

传统的屈曲约束支撑常常采用纯钢、或钢套管内填砂浆材料作为外约束部件,导致支撑自重过大,增加了水平地震作用,不利于结构抗震安全.本文提出一种新型的GFRP-钢屈曲约束支撑,利用GFRP材料轻质高强特点,有效地减轻了构件自重,使其易于运输和安装.本文设计了3个足尺GFRP-钢屈曲约束支撑试件,进行了低周往复试验研究.试验重点比较了不同端部构造方式对支撑受力变形性能的影响,根据试验结果对GFRP-钢屈曲约束支撑提出了设计建议.     

GFRP-钢屈曲约束支撑力学性能试验研究

提出GFRP-钢屈曲约束支撑的构造及其生产工艺。通过对4个GFRP-钢屈曲约束支撑足尺试件进行低周往复加载试验,研究GFRP-钢屈曲约束支撑的受力性能、破坏形态和耗能能力,考察外围约束单元中GFRP缠绕层厚度、缠绕角度和钢芯材形式对GFRP-钢屈曲约束支撑性能的影响。建立了GFRP-钢屈曲约束支撑的精细有限元模型,并对典型试验工况进行模拟。主要研究成果如下:1GFRP-钢屈曲约束支撑由钢芯材和GFRP拉挤型材通过缠绕工艺组合而成,容易实现工业化生产;2合理设计的GFRP-钢屈曲约束支撑的力学性能稳定,滞回曲线饱满,耗能性能优良;3增加外围约束单元中GFRP缠绕层厚度有利于提高GFRP-钢屈曲约束支撑的性能;4改变外围约束单元中GFRP缠绕角度对支撑性能无显著影响;5相对于一字形截面钢芯材,十字形钢截面芯材对外围约束单元的局部挤压更轻微,表现出更好的力学性能;6精细有限元模型可有效模拟GFRP-钢屈曲约束支撑的力学行为,模型精度较好。     

GFRP-钢屈曲约束支撑力学性能与端部构造影响试验研究

传统的屈曲约束支撑常常采用纯钢、或钢套管内填砂浆材料作为外约束部件,导致支撑自重过大,增加了水平地震作用,不利于结构抗震安全。本文提出一种新型的GFRP-钢屈曲约束支撑,利用GFRP材料轻质高强特点,有效地减轻了构件自重,使其易于运输和安装。本文设计了3个足尺GFRP-钢屈曲约束支撑试件,进行了低周往复试验研究。试验重点比较了不同端部构造方式对支撑受力变形性能的影响,根据试验结果对GFRP-钢屈曲约束支撑提出了设计建议。     

Q235钢芯材屈曲约束支撑的超强特性研究

以国内外近年来的各类型屈曲约束支撑（BRB）的试验数据为基础，提出了与BRB承载力超强相关的应变硬化系数和拉压不平衡系数上限值的计算公式。设计并完成了7组Q235钢芯材BRB轴心受力试验，分析了超强系数与峰值应变和累积塑性应变之间的关系，研究了加载速率对超强系数的影响。结果表明：虽然离散性较大，但Q235钢芯材BRB的应变硬化系数和拉压不平衡系数均表现出随峰值应变的增大而增大的趋势。在设计中可采用建议的超强系数包络值以更加合理地考虑BRB的超强特性。BRB是位移相关型消能器，但试验中BRB试件在应变速率约为01/s的动力加载作用下的拉压不平衡系数明显大于相同峰值应变下静力加载试验结果，说明加载速率对BRB受压性能影响明显，对该现象有待深入研究。