在地震作用下,建筑結構柱子端部往往容易因承受較大的端部彎矩而產生塑性損傷,從而導致整根柱子不適合繼續承受豎向荷載,柱端塑性變形也給震后維修加固帶來了很大的困難。對此,為減低端部集中彎矩對柱子的影響,同時又能提高整體耗能效果,提出了一種由搖擺柱、軟鋼阻尼器和摩擦阻尼器組成的承載-消能雙功能柱。
工作原理:
搖擺柱主要承受豎向荷載和水平剪力荷載,在小震和中震下保持彈性。軟鋼阻尼器主要承受側向水平荷載引起的剪切力,在小震下保持彈性(也可以設計為小震耗能),在中震下屈服耗能。轉動摩擦型阻尼器,主要在水平荷載下隨搖擺柱柱腳轉動而轉動進行旋轉耗能,在小震下即可進入耗能狀態,為結構提供附加阻尼比。當柱腳采用純鉸接形式時,構件在水平荷載下會產生較大轉動,整體的抗側剛度偏低,柱腳部位不能很好地耗散地震能量。通過在柱腳位置設置摩擦阻尼器,可適當提高消能柱的整體抗側剛度,同時還可以消耗地震能量。當主體結構抗側剛度以及耗能需求不大時,也可不設置轉動型摩擦阻尼器,將消能柱與主體結構直接螺栓連接。
承載-消能雙功能柱(軟鋼阻尼器)
承載-消能雙功能柱(波紋鋼板阻尼器)
搖擺柱+剪切型金屬屈服阻尼器+轉動摩擦阻尼器
搖擺柱+波紋鋼板阻尼器+轉動摩擦阻尼器
