研制一种兼具高耗能及自恢复性能的新型预压弹簧自恢复耗能支撑(Pre-pressed spring self-centering energy dissipation brace,简称PS-SCED支撑),该支撑主要由预压碟簧组成的自复位装置与用于耗散地震输入能量的摩擦耗能装置组成。简述...
研制一种兼具高耗能及自恢复性能的新型预压弹簧自恢复耗能支撑(Pre-pressed spring self-centering energy dissipation brace,简称PS-SCED支撑),该支撑主要由预压碟簧组成的自复位装置与用于耗散地震输入能量的摩擦耗能装置组成。简述了PS-SCED支撑的构造及工作原理,提出了能够描述支撑滞回响应的简化预测模型,并以Bou-Wen模型为基础建立了PS-SCED支撑恢复力模型。加工制作了4根不同长度、不同截面形式及具有不同碟簧规格的PS-SCED支撑构件,通过对其进行低周往复加载试验,研究了支撑的滞回响应特性、自恢复性能、耗能性能、极限承载能力及破坏特征,并与提出的简化预测模型及PS-SCED支撑恢复力模型进行了对比分析,结果表明PS-SCED支撑在循环荷载作用下展现出饱满的旗形滞回曲线,耗能能力随摩擦装置提供摩擦力的增大而增大,且碟簧间摩擦同样可为支撑提供一定耗能能力;碟簧预压力足以克服摩擦装置提供的摩擦力时,PS-SCED支撑构件具有更好的自恢复性能;增加支撑长度和碟簧使用数量及采用有支撑面碟簧均可增加支撑整体变形能力;构件疲劳试验及承载力试验结果表明,PS-SCED支撑构件在大位移循环加载作用下,仍能保持稳定的耗能及自恢复性能,内管进入弹塑性状态后支撑耗能能力随构件变形的增大而增大,残余变形也随之增加,直至支撑内管发生断裂破坏,破坏前支撑仍可减小60％以上残余变形。
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