金属耗能结构构件减震技术(李国强)课件.ppt

耗能连梁（墙）减震技术 尼加拉瓜美洲银行 联肢剪力墙结构的启示 林同炎T. Y. Lin（1912-2003） 美国加州大学伯克利分校教授，美国林同炎国际顾问公司名誉董事长，第一位亚裔美国工程院院士，中国科学院外籍院士，1986年获美国国家科学奖 18层框筒-联肢剪力墙结构 连梁 20世纪60年代尼加拉瓜大地震，美洲银行仅连梁处轻微破坏，而周边建筑倒塌 原因： 1）小震和风作用时，连梁联系联肢墙整体工作，刚度较大； 2）中震、大震时，连梁屈服，联肢墙独立工作，结构刚度减小、周期增长、地震作用减小，同时连梁屈服耗能减震。 联肢剪力墙结构的启示 耗能钢连梁 -联肢剪力墙 耗能钢板墙-联肢剪力墙 优点： 刚度与原实体墙相当 屈服限制在钢板墙 墙整体延性好，震后便于修复 墙耗能减震 耗能钢连梁（钢板墙）联肢剪力墙设计方法 1）混凝土墙的整体分析可参照传统联肢墙，采用连续化方法或有限元方法 2）钢连梁（钢板墙）的设计原则为：小震不坏、中震和大震钢连梁（钢板墙）先于混凝土墙屈服 3）设Vd为混凝土墙小震下底部剪力，钢连梁（钢板墙）按Vd下不屈服设计 4）混凝土墙按1.35Vd下不屈服设计 Vd 钢连梁（钢板墙）与混凝土墙连接节点设计要求 该节点的承载力，应大于考虑强化影响的钢连梁（钢板墙）极限承载力 该节点的构造，应考虑便于混凝土墙的施工和钢连梁（钢板墙）极限的现场安装 耗能钢连梁 -联肢剪力墙节点 耗能钢板墙 -联肢剪力墙节点 结束语 结束语 耗能结构构件兼结构构件和消能构件功能于一体，不影响结构抵抗小震和风载的性能，但可大大提高结构抵大震的能力。 屈曲约束支撑、屈曲约束钢板墙、联肢墙钢连梁（钢板墙）是性能优越的耗能结构构件，能有效减轻地震对结构的破坏，且震后易更换。 感谢您的指导！ * 补充说：支撑传递地震水平力，是十分重要的抗震构件 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 东方体育中心 采用普通支撑： Φ300mm 采用屈曲约束支撑： Φ 200mm 铁路天津西站 人民日报社新主楼 中国商用飞机总装厂房 采用防屈曲支撑的世界最高建筑 世界最大防屈曲支撑工程（支撑屈服承载力3600吨、长度为48m） 天津117大厦 (高度：597m) 甘肃玉树红旗小学 阿富汗Marriott五星级酒店 北京嘉和嘉事医药物流仓库 天津西站站房 淮安开元国际大酒店 世博中心 宁波梅墟小学 山东郯城县医院 合肥包河小学 山西图书馆 兰州云天酒店 玉树红旗小学 武汉保利文化广场 银川平罗四中 TJ型BRB应用推广情况 已用于全国26个省（市）的100多个重大和重要工程 出口国外 耗能钢板剪力墙减震技术 ——屈曲约束（防屈曲）钢板墙 缺点：在水平剪力作用下易面外屈曲，滞回曲线捏拢严重 普通钢板剪力墙 普通钢板剪力墙典型的滞回曲线 普通钢板墙 屈曲约束钢板墙基本组成 屈曲约束钢板墙滞回曲线 优点：在水平剪力作用下不发生屈曲，滞回曲线饱满 屈曲约束钢板墙 大高宽比墙 三种屈曲约束钢板墙 小高宽比墙 开缝墙 混凝土盖板约束芯板构造 钢箱盖板约束芯板构造 两种屈曲约束钢板墙的约束板 大高宽比屈曲约束钢板墙试验 试件（高宽比大于2） 芯板 盖板 试验架 带混凝土板的钢板剪力墙 试验框架和反力架 没有捏拢现象 板厚 试件1：30mm 试件2：25mm 试件3：25mm 材料 两端板：Q345 中间板：BLY225 芯板 小高宽比屈曲约束钢板墙试验 试件（高宽比小于1） 加载装置 小高宽比屈曲约束钢板墙试验 加载装置 试件1 小高宽比屈曲约束钢板墙试验 试验结果 试件2 试件3 弯曲杆的 宽厚比 b/t 高宽比 l/b 钢板 开竖缝屈曲约束钢板墙试验 b/t = 37.5 l/b = 3 b/t = 45 l/b = 3 开竖缝屈曲约束钢板墙试验 钢板墙框架 柱 芯板 钢箱盖板（内部构造） 梁 屈曲约束钢板墙框架试验 1 试件设计 试件1：单调加载 试件2：反复加载 试件3：反复加载 屈曲约束钢板墙框架试验 2 加载装置 单调加载试件顶层曲线 单调加载试件底层曲线 屈曲约束钢板墙框架试验 单调加载试验结果 屈曲约束钢板墙框架试验 反复加载试验结果 屈曲约束钢板剪力墙与 框架柱中剪力比率 试件I与试件II滞回曲线对比 大高宽比钢板 屈曲约束钢板墙：刚度与承载 1 初始刚度 A = 钢板表面积 As = Hb0 大高宽比墙 小高宽比墙 大高宽比钢板 2 屈服承载力 Mp 屈服弯矩 Qp 纯剪切屈服剪 屈曲约束钢板墙：刚度与承载 将钢板墙等效成支撑