屈曲約束支撐
關(guān)注創(chuàng)建者：nyz 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-26
屈曲約束支撐的視頻教程
屈曲約束支撐（BRB）在SAP2000中的模擬，地震作用下滯回曲線
本課程主要講解屈曲約束支撐（BRB）在SAP2000中的模擬，并且對(duì)比帶屈曲約束支撐框架和無(wú)支撐框架在模態(tài)分析中的不同，最后對(duì)帶有屈曲約束支撐的框架進(jìn)行了罕遇地震分析，對(duì)查看不同樓層的屈曲約束支撐的滯回曲線進(jìn)行講解。
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ABAQUS可更換耗能連接（REDC）/屈曲約束支撐（BRB）滯回性能模擬——低周往復(fù)荷載試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)
可更換耗能連接（REDC）的工作機(jī)制與屈曲約束支撐（BRB）類似，通過(guò)內(nèi)芯鋼板受拉時(shí)發(fā)生屈服，受壓時(shí)發(fā)生多波約束屈曲進(jìn)行耗能，其滯回曲線通常飽滿。本期視頻帶來(lái)了此結(jié)構(gòu)的滯回分析復(fù)現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明： 1.破壞形態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果吻合，內(nèi)芯鋼板受壓發(fā)生多波屈曲，受拉屈服； 2.滯回曲線與試驗(yàn)曲線一致，且曲線光滑； 后續(xù)教學(xué)需有一定基礎(chǔ)，針對(duì)模型關(guān)鍵細(xì)節(jié)進(jìn)行講解（例如接觸、屈曲耗能等）。
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ABAQUS內(nèi)置屈曲約束耗能鋼棒與碳纖維布加固的預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩滯回性能模擬—東南大學(xué)學(xué)位論文復(fù)現(xiàn)
本論文復(fù)現(xiàn)在無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩的底部安裝耗能鋼棒，并后澆混凝土對(duì)鋼棒形成約束，為防止混凝土過(guò)早脫落在橋墩底部包裹碳纖維布，鋼棒耗能機(jī)理類似BRB。有限元分析與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明： 1、破壞形態(tài)與試驗(yàn)吻合，均在橋墩底部發(fā)生混凝土壓潰； 2、滯回曲線與試驗(yàn)吻合，并發(fā)生明顯捏縮。 后續(xù)教學(xué)需有一定基礎(chǔ)，針對(duì)模型關(guān)鍵細(xì)節(jié)進(jìn)行講解（例如接觸、屈曲耗能、捏縮）。
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屈曲約束支撐的實(shí)例教程
03
實(shí)驗(yàn)對(duì)比
參考東南大學(xué) 吳京教授 課題組的國(guó)標(biāo)Q235鋼屈曲約束支撐低周疲勞試驗(yàn)研究相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證。可以發(fā)現(xiàn)Perform3d的模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
圖5 實(shí)驗(yàn)與模擬數(shù)據(jù)對(duì)比
原創(chuàng) 2016-11-05 沈榕
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1、支撐框架在兩個(gè)方向的布置均宜基本對(duì)稱，支撐框架之間樓蓋的長(zhǎng)寬比不宜大于3.
2、三、四級(jí)且高度不大于50m的鋼結(jié)構(gòu)宜采用中心支撐，也可采用偏心支撐、屈曲約束支撐等消能支撐。
3、中心支撐框架宜采用交叉支撐，也可采用人字支撐或單斜桿支撐，不宜采用K形支撐；支撐的軸線應(yīng)交匯于梁柱構(gòu)件軸線的交點(diǎn)，偏離交點(diǎn)時(shí)的偏心距不應(yīng)超過(guò)支撐桿件寬度，并應(yīng)計(jì)入由此產(chǎn)生的附加彎矩。當(dāng)中心支撐采用只能受拉的單斜桿體系時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置不同傾斜方向的兩組斜桿，且每組中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不應(yīng)大于10％。
4、偏心支撐框架的每根支撐應(yīng)至少有一端與框架梁連接，并在支撐與梁交點(diǎn)和柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點(diǎn)之間形成消能梁段。
5、采用屈曲約束支撐時(shí)，宜采用人字支撐、成對(duì)布置的單斜桿支撐等形式，不應(yīng)采用K形或X形，支撐與柱的夾角宜在35°～55°之間。屈曲約束支撐受壓時(shí)，其設(shè)計(jì)參數(shù)、性能檢驗(yàn)和作為二種消能部件的計(jì)算方法可按相關(guān)要求設(shè)計(jì)。
08 鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比選取是多少？
1、多遇地震下的計(jì)算：高度不大于50m時(shí)可取0.04；高度大于50m且小于200m時(shí)，可取0.03；高度不小于200m時(shí)，宜取0.02.
2、當(dāng)偏心支撐框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％時(shí)，其阻尼比可比本條1款相應(yīng)增加0.005.
3、在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05.
09 單層廠房砌體墻的厚度多少合適？
砌體墻在單層工業(yè)廠房中：除跨度小于15m，吊車噸位小于5t時(shí)，作為承重和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之用外，一般只起圍護(hù)作用。
磚墻的厚度一般為240mm和365mm，其它砌體墻厚度200～300mm.
展開(kāi) 1、支撐框架在兩個(gè)方向的布置均宜基本對(duì)稱，支撐框架之間樓蓋的長(zhǎng)寬比不宜大于3.
2、三、四級(jí)且高度不大于50m的鋼結(jié)構(gòu)宜采用中心支撐，也可采用偏心支撐、屈曲約束支撐等消能支撐。
3、中心支撐框架宜采用交叉支撐，也可采用人字支撐或單斜桿支撐，不宜采用K形支撐；支撐的軸線應(yīng)交匯于梁柱構(gòu)件軸線的交點(diǎn)，偏離交點(diǎn)時(shí)的偏心距不應(yīng)超過(guò)支撐桿件寬度，并應(yīng)計(jì)入由此產(chǎn)生的附加彎矩。當(dāng)中心支撐采用只能受拉的單斜桿體系時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置不同傾斜方向的兩組斜桿，且每組中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不應(yīng)大于10％。
4、偏心支撐框架的每根支撐應(yīng)至少有一端與框架梁連接，并在支撐與梁交點(diǎn)和柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點(diǎn)之間形成消能梁段。
5、采用屈曲約束支撐時(shí)，宜采用人字支撐、成對(duì)布置的單斜桿支撐等形式，不應(yīng)采用K形或X形，支撐與柱的夾角宜在35°——55°之間。屈曲約束支撐受壓時(shí)，其設(shè)計(jì)參數(shù)、性能檢驗(yàn)和作為二種消能部件的計(jì)算方法可按相關(guān)要求設(shè)計(jì)。
08 鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比選取是多少？
1、多遇地震下的計(jì)算：高度不大于50m時(shí)可取0.04；高度大于50m且小于200m時(shí)，可取0.03；高度不小于200m時(shí)，宜取0.02.
2、當(dāng)偏心支撐框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％時(shí)，其阻尼比可比本條1款相應(yīng)增加0.005.
3、在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05.
09 單層廠房砌體墻的厚度多少合適？
砌體墻在單層工業(yè)廠房中：除跨度小于15m，吊車噸位小于5t時(shí)，作為承重和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之用外，一般只起圍護(hù)作用。
磚墻的厚度一般為240mm和365mm，其它砌體墻厚度200——300mm。
展開(kāi) 固定支撐是在結(jié)構(gòu)有限元中，大家最常用的一種約束條件。如圖1所示給出了設(shè)置固定支撐操作的方法。
圖1 設(shè)置固定支撐操作方法
固定支撐約束，可以應(yīng)用在點(diǎn)，線和面特征上。固定支撐表示被約束為位置為剛性，但是在現(xiàn)實(shí)工程結(jié)構(gòu)中，根本不存在完全剛性的約束，因此固定支撐約束是一種理想約束。在實(shí)際計(jì)算中，用戶應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
固定約束附近的應(yīng)力不準(zhǔn)確，不能作為產(chǎn)品強(qiáng)度評(píng)估的依據(jù)
這個(gè)理論依據(jù)是圣維南原理，其實(shí)固定約束是一種等效約束，它會(huì)約束附近的應(yīng)力有顯著影響，但是遠(yuǎn)離約束位置的應(yīng)力時(shí)可信的。如圖2給出了拉伸載荷作用下的軸的有限元計(jì)算模型，該模型的截面積1.2503e-005m^2,軸力為10N，則軸向應(yīng)力7.99e5Pa。
圖2 拉伸載荷作用下的軸的有限元計(jì)算模型
圖3給出了軸向應(yīng)力云圖，通過(guò)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，固定約束位置的應(yīng)力明顯大于理論解答，而遠(yuǎn)離固定支撐的位置與理論解基本一致，大約為7.96e5Pa，但是目前固定支撐約束的影響范圍，目前還無(wú)法通過(guò)理論確定，因此在工程應(yīng)用中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比確定合理的計(jì)算結(jié)果。
圖3 軸向應(yīng)力云圖
固定支撐約束附近不要進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化
因?yàn)殡S著網(wǎng)格細(xì)化，固定支撐約束位置的應(yīng)力是奇異的。如圖4給出了多次細(xì)化后的軸向應(yīng)力云圖，由圖可知，細(xì)化后，固定支撐約束位置的應(yīng)力迅速上升。
展開(kāi) 此外，鄭州博物館項(xiàng)目首次應(yīng)用BRB（屈曲約束支撐）和連梁阻尼器的主體結(jié)構(gòu)減震技術(shù)，BRB達(dá)89根、連梁阻尼器332套，可以有效消減強(qiáng)力地震給主體結(jié)構(gòu)帶來(lái)的損壞。項(xiàng)目抗震強(qiáng)度達(dá)一級(jí)，使用壽命超100年。
鄭州博物館新館項(xiàng)目投資額約15.1億元，總建筑面積14.5萬(wàn)平方米。地下兩層，地上三層(局部五層)、建筑總高68米。文物展廳、學(xué)術(shù)報(bào)告廳、非遺展示區(qū)、公共服務(wù)空間、4D影院、觀眾互動(dòng)體驗(yàn)空間等用房組成。
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屈曲約束支撐的最新內(nèi)容
6.3.20-2 上部結(jié)構(gòu)底層不應(yīng)采用偏心支撐，宜采用屈曲約束支撐（BRB）或中心支撐 。隔震結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算時(shí)，鋼框架一支撐結(jié)構(gòu)的框架部分按剛度分配計(jì)算得到的地震層剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)，達(dá)到不小于上部結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%和框架部分計(jì)算最大層剪力1.8倍二者的較小值。（6.3.22）
7.1.2 大跨屋蓋建筑中的隔震支座宜采用隔震橡膠支座、摩擦擺隔震支座或彈性滑板支座。
對(duì)于消能阻尼器通常選擇以下本構(gòu)進(jìn)行模擬：
軟鋼消能器和屈曲約束支撐可采用
雙線性模型或Wen模型
；
摩擦消能器、鉛消能器可采用
理想彈塑性模型
；
黏滯消能器可采用
Maxwell模型
；
黏彈性消能器可采用Kelvin模型。
固定支撐是在結(jié)構(gòu)有限元中，大家最常用的一種約束條件。如圖1所示給出了設(shè)置固定支撐操作的方法。
圖1 設(shè)置固定支撐操作方法
固定支撐約束，可以應(yīng)用在點(diǎn)，線和面特征上。固定支撐表示被約束為位置為剛性，但是在現(xiàn)實(shí)工程結(jié)構(gòu)中，根本不存在完全剛性的約束，因此固定支撐約束是一種理想約束。在實(shí)際計(jì)算中，用戶應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
5、采用屈曲約束支撐時(shí)，宜采用人字支撐、成對(duì)布置的單斜桿支撐等形式，不應(yīng)采用K形或X形，支撐與柱的夾角宜在35°——55°之間。屈曲約束支撐受壓時(shí)，其設(shè)計(jì)參數(shù)、性能檢驗(yàn)和作為二種消能部件的計(jì)算方法可按相關(guān)要求設(shè)計(jì)。
08 鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比選取是多少？
特別是鋼結(jié)構(gòu)建筑，阻尼比較小，需要在一些特殊的部位設(shè)置風(fēng)阻尼器（TMD、質(zhì)量調(diào)節(jié)阻尼器），或設(shè)置阻尼墻、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構(gòu)件，達(dá)到減少風(fēng)致效應(yīng)、提高舒適度的目的。
一、控制建筑物的造型
風(fēng)是紊亂和隨機(jī)的，風(fēng)對(duì)建筑物的作用十分復(fù)雜，規(guī)范中關(guān)于風(fēng)荷載值的確定，適用于大多數(shù)體型較規(guī)則、高度不太大的單幢高層建筑。
此外，鄭州博物館項(xiàng)目首次應(yīng)用BRB（屈曲約束支撐）和連梁阻尼器的主體結(jié)構(gòu)減震技術(shù)，BRB達(dá)89根、連梁阻尼器332套，可以有效消減強(qiáng)力地震給主體結(jié)構(gòu)帶來(lái)的損壞。項(xiàng)目抗震強(qiáng)度達(dá)一級(jí)，使用壽命超100年。
鄭州博物館新館項(xiàng)目投資額約15.1億元，總建筑面積14.5萬(wàn)平方米。
特別是鋼結(jié)構(gòu)建筑，阻尼比較小，需要在一些特殊的部位設(shè)置風(fēng)阻尼器（TMD、質(zhì)量調(diào)節(jié)阻尼器），或設(shè)置阻尼墻、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構(gòu)件，達(dá)到減少風(fēng)致效應(yīng)、提高舒適度的目的。
一、控制建筑物的造型
風(fēng)是紊亂和隨機(jī)的，風(fēng)對(duì)建筑物的作用十分復(fù)雜，規(guī)范中關(guān)于風(fēng)荷載值的確定，適用于大多數(shù)體型較規(guī)則、高度不太大的單幢高層建筑。
經(jīng)過(guò)專題論證，對(duì)側(cè)煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)采用屈曲約束支撐比采用常規(guī)鋼支撐可顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，且具有一定的經(jīng)濟(jì)性。
側(cè)煤倉(cāng)屈曲支撐
03
脫硫廢水零排放
脫硫廢水Cl-含量高，大多用于煤場(chǎng)噴灑、干灰加濕，難以做到真正意義上的零排放，該項(xiàng)目采用VACOM蒸發(fā)結(jié)晶裝置，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水完全零排放。
承重筒柱、屈曲約束支撐系統(tǒng)、屈曲約束耗能鋼板墻、TMD阻尼器、疊層橡膠隔震支座等諸多新技術(shù)、新工藝。該工程采用了多達(dá)20種以上型鋼規(guī)格截面，15種以上板厚規(guī)格，單支構(gòu)件最重約200噸，分段構(gòu)件重約45噸，鋼結(jié)構(gòu)體量大、密度高，節(jié)點(diǎn)多而復(fù)雜，整體造型不規(guī)則，焊接復(fù)雜，作業(yè)面窄，施工難度非常復(fù)雜。
5、采用屈曲約束支撐時(shí)，宜采用人字支撐、成對(duì)布置的單斜桿支撐等形式，不應(yīng)采用K形或X形，支撐與柱的夾角宜在35°～55°之間。屈曲約束支撐受壓時(shí)，其設(shè)計(jì)參數(shù)、性能檢驗(yàn)和作為二種消能部件的計(jì)算方法可按相關(guān)要求設(shè)計(jì)。
08 鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比選取是多少？
