
第28卷第3期 2011年9月
土木工程与管理学报 Jourmal of Civil Engineering and Management
JY-SS-I型金属软钢阻尼器试验研究
高杰,薛彦涛,王磊,翟彬
(中国建筑科学研究院,北京100013)
Vol.28 No.3 Sep.2011
摘要:近年来全球范围内特大地震频发,中国抗震规范也随之进行了修正,其中加强了性能化设计要求,而消能减震控制理论即是这个问题的核心内容之一。在一些地囊频题发国家鉴于金属软钢阻尼器因性能优越、耗能能力强、施工方便快捷等因素将其作为了主要消能减震手段。但国外产品价格昂贵,国内一般工程难以承受。为此,中国建筑科学研究院在已有经验基础上结合中国国情开发出了JY-SS型金属剪切型金属软钢阻尼器,经
过大量试验研究及理论分析表明成型产品性能稳定,性价比高,并已经应用于实际工程。关键调:金属剪切型金属软钢阻尼器:试验研究:抗震加固
中图分类号:TU352.1
文献标识码:A
文章编号:2095-0985(2011)03-0336-03
随着人类科技水平不断提高,结构减震(振)控制技术作为抵御地震(强风)的一种有效方法得到了发展和应用。金属软钢阻尼器作为减震控制一一种减震器的一种,因其构造简单、性能稳定、价格低廉被广泛应用。
金属的弹塑性变形是消耗地震输人能量的最有效机制之,金属剪切型金属软钢阻尼器即利用金属材料塑性变形及塑性累计耗散地震动能量输入。日本在上世纪八九十年代开始试验研究,近些年来大量应用于中低层住宅、高层及超高层建筑中。
金属软钢阻尼器选用材料以软刚、低屈服点钢材、铅及记忆合金为主,而铅材料本身的缺陷和合金类材料价格相对昂贵等原因,使软刚和低属服点钢材成为建筑行业金属软钢阻尼器材料的首选。日本根据金属软钢阻尼器需求专门研制了 0 钢材延伸率可达50%以上,累计塑性变形能力出众,但该材料无明显屈服点,对金属软钢阻尼器屈服承载力设计时需注意。
国内较成熟的的软刚即为Q225、Q235钢材,其材料性能与日本产LY225相当,上述钢材材料性能对比详见图1。
金属软钢阻尼器相比黏滞或摩擦型阻尼器
具有性能稳定、耐久性好、环境适应性强等优点,同时维护费用相对较低,并可应用于各种结构形
收稿日期:2011-08-29
500 400
加200f
应
100
10
20
30 应变e(%)
—LY100-LY225-SS400
40
图1钢材应力-应变曲线比较
式的建筑结构。金属软钢阻尼器的相对位移增大的同时其耗能能力也相应增大,因此,该种阻尼器更适用于较柔的结构体系。金属软钢阻尼器既可用于既有建筑的抗震加固和震损结构的补强修复,又可以用于新建建筑。研究及实践表明,金属软钢阻尼器用于抗震加固可比传统加固方式节约造价缩短工期。
中国建筑科学研究院JY-SS系列金属剪切型
金属软钢阻尼器产品具有完全自主知识产权,经过深人理论分析和试验研究,已经形成了一整套完整成熟的设计、生产技术,其形式如图2。
截止目前,已经针对传统软钢(Q225、Q235)及低屈服点钢材(Q160和Q100)进行了大量试验研究。传统软钢具有价格低、产量大、易采购、易加工等多方面优势,但其自身力学性能确定其变形及疲劳性能比低届服点钢材有所不足,但通过工艺及构造处理仍能达到较为理想状态。
作者简介:高杰(1982-),男,北京人,工程师,工学碳士,研究方向为工程隔震、减震(Email;oqugaojie@126.com)基金项目:国家科技支撑计划(2009BAJ28B03)