节点刚度对屈曲约束支撑混凝土框架结构抗震性能影响分析(3)
1.2屈曲约束支撑-混凝土框架结构简介 如在框架中增设支撑杆件，则形成所谓的框架-支撑结构体系。在混凝土框架结构中设置屈曲约束支撑，则形成屈曲约束支撑框架结构体系，是一种经济、安全的新型结构方案。在支撑屈服前，它能给结构提供刚度和承载力，但支撑不会发生屈曲失稳的现象。通过合理设计，地震作用下支撑率先屈服，起到耗能减震的作用，从而保护梁柱构件，结构不发生倒塌破坏。
1.3屈曲约束支撑 屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或 BRB(Buckling restrained brace),该技术最早发展于1973 年的日本，当时的一批日本学者成功研发了最早的墙板式防屈曲耗能支撑，并对其进行了加入不同无粘结材料的拉压试验；1994 年北岭地震后，美国也开始对防屈曲支撑体系进行相应的设计研究和大比例试验，同时结合理论计算分析了该支撑体系较其他支撑体系的优点。防屈曲支撑可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力， 采用支撑的结构体系在建筑结构中应用十分广泛。
1.3.1屈曲约束支撑的基本构成 一般的屈曲约束支撑主要由三部分组成，即核心板、约束管及滑动机制单元（砂浆，混凝土等填充物)，如图 1.4中(a)所示。 核心板承受所有外界传来的荷载，在轴向拉压作用下会产生屈服而耗散地震能量。为了能保证整体结构在遭遇大地震时，屈曲约束支撑能先于梁柱等承重构件进入到弹塑性阶段，消耗大部分地震能量，减少主体结构在地震作用下的损伤，核心单元一般由低屈服点钢材组成，其常见的截面形式有十字型、一字型、工字型、双 T型以及空心矩形等多种。防屈曲支撑常见截面 约束管的主要作用是用于提供抗侧弯刚度，核心单元受压时约束核心单元的屈曲使之始终近似处于轴向拉压状态，最大程度地挖掘芯材的强度极限和耗能能力。约束单元常见的形式有矩形套管和圆形套管，材料除了钢材外还可以是钢筋混凝土板。 滑动机制单元又称为无粘结单元，滑动机制单元主要是是附着在核心单元表面，处于核心单元和约束单元之间，为核心单元屈服变形时提供足够的滑动界面和适当的变形空间，从而确保外围约束单元不传递核心单元的轴向荷载仅为核心单元的屈曲提供有效约束，使支撑在受拉时的屈服强度和受压时的屈服强度比较接近，同时有效地避免了受压时核心单元横向膨胀后挤压约束单元与之产生了过大摩擦力而影响耗能能力。如图所示内核单元涂黑部分表示的就是无粘结涂层区域。 内核单元从中部到两端又依次可以分为约束屈服段、约束非屈服段和无约束非屈服段，如图1.4中(b)所示。 约束屈服段是内核单元的核心组成部分，也称核心段，即弹塑性部分，是内核单元中最长的一段，同时也处于内核单元的最中间，是屈曲约束支撑的关键构成部分，全长上都被约束单元所包裹。由于要求屈曲约束支撑在反复荷载作用下屈服而耗能，因此核心段的钢材要求能有较好的延性和较低的屈服点，同时考虑到设计支撑的可靠性，对于核心段钢 材的屈服强度需要能保持在一个较稳定的值。核心段截面形状上主要有一字板形，十字板形、工字形以及空心矩形等多种。
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