防屈曲支撑内核单元特性分析与设计理论研究

刘树堂，黄小立

（广州大学　土木工程学院，广东　广州 510006）

防屈曲支撑内核单元特性分析与设计理论研究

刘树堂，黄小立

（广州大学土木工程学院，广东广州 510006）

根据芯材多波屈曲理论并基于边缘屈服准则，考虑芯材初弯曲以及外包钢刚度，通过理论推导出防屈曲支撑间隙值以及边缘屈服极限应力通用计算公式，分别针对“十字型”和“一字型”芯材截面，针对初弯曲大小、屈曲半波数、芯材长度、芯材宽度和芯材厚度进行影响性分析.根据边缘屈服极限应力增加值推导出屈曲半波数估计值并利用约束比概念提出新的外包钢最小约束刚度.结果表明，文章提出的防屈曲支撑设计公式可以合理解释实验和有限元模拟结果，为防屈曲支撑的设计提供理论依据.

边缘屈服准则；装配式防屈曲支撑；半波数；刚度

0　引 言

防屈曲支撑（又称BRB、屈曲约束支撑、抑制屈曲支撑、不失稳支撑等）是通过钢材的轴向拉压来消耗能量，在受拉和受压均能达到屈服而不发生屈曲失稳的轴向受力构件.防屈曲支撑从横向来说由3部分组成，即涂满无黏结膨胀材料的内核单元（即芯材）、约束单元（即外包钢）以及芯材和约束单元之间的滑动机制单元，见图1.

图1　芯材横向组成Fig.1 Transverse composition of the core

从20世纪70年代开始，日本学者开展了一系列关于防屈曲支撑的研究和实验：KIMURA等［1］最早在剪力墙内加入钢板，实验结果表明间隙值为15 mm比无间隙时的滞回曲线要更对称饱满；FUJIMOTO等［2］对方钢管约束单元的尺……