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本文对国产新型软钢进行了拉伸性能试验和焊接性能试验,拉伸性能试验中发现软钢没有像0235钢材一样有明显的屈服平台,其屈服强度较低,伸长率较大;焊接性能试验结果说明,在目前还没有研制出相应软钢焊条的阶段,采用高质量低氢型焊条且按照规范取用的焊缝强度设计值是可行的,且与普通结构用钢焊接具有良好的焊接性能。本文还重点就3个支座进行了低周反复荷载下的验证性试验,试验结果表明:软钢隔震耗能支座通过腹板的剪切变形进行耗能,滞回曲线饱满,耗能能力优越,耗能性能稳定。
本文比较了普通结构和软钢隔震耗能支座结构的各种常用的分析模型,为了便于利用现有有限元软件进行结构的分析计算,采用三维空间杆系模型。简要阐述了适用于软钢隔震耗能支座结构的各种分析方法,并综合比较了各种分析方法的适用范围、优缺点、计算精度等,优选时程分析方法。
本文利用有限元软件MIDAs具体研究了LYPB在多层混凝土框架结构中的隔震性能,用Bouc-Wen模型来模拟LYPB的力学性能。结果表明:对于多高层框架结构,LYPB可以起到类似于铅芯叠层橡胶支座的效果,满足较好的隔震效果和较小的支座变形的双重要求。在隔震结构设计中,LYPB完全可以代替普通叠层橡胶支座和铅芯叠层橡胶支座,解决橡胶支座由于橡胶材料的特殊性所带来的诸如抗拉力不高、蠕变老化等问题。
最后利用有限元软件MIDAS研究了LYPB在大跨度空间桁架结构中的隔震性能,结果表明:对于大跨空间结构,尤其是像空间桁架、网架等这样的常用于混凝土结构的屋面部分的结构形式,将LYPB设置于柱顶会比设置于柱底有更好的减隔震效果;在大跨空间结构中LYPB能起到良好的隔震作用,同时减少上部屋面结构和下部结构的地震响应,从而为LYPB在大跨空间结构中的研究与推广应用提供了参考依据。