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 过深入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 形及疲劳性能比低屈服点钢材有所不足，但通过 工艺及构造处理仍能达到较为理想状态。
Abstract： Since the government raised the earthquake seismic fortification level of schools，most of primary and middle schools in the country need seismic strenthening． Buckling restrained braces is a special center support，it＇s a combination of the central support and the metal yield damper． It can be used for steel designing，reinforced concrete structural designing，seismic strengthening of reinforced concrete frame and so on． Buckling restrained braces have a more full hysteresis curve compare with ordinary braces and it will be yield by compression and tension． At the same time，the technology is simple and feasible． Using the buckling restrained braces in the field of seismic strenthening can greatly shorten the construction period，reducing the workload of reinforcement，saving costs of re-decoration． Key words： buckling restrained braces（ BRB / UBB） ； seismic strenthening
作为系列试验之一，首先进行了以传统软钢 为基材的位移型金属软钢阻尼器试验研究，设计 三组试件（ 表 1，表 2） ，其中构件一高宽比 1． 25， 芯材与加劲肋均为焊接连接； 构件二高宽比 0． 8， 芯材与加劲肋及端版焊接连接； 构件三高宽比 1． 25，芯材与四周端板采用螺栓 +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。在一些地震频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。 关键词：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
构件二 0． 38 32． 35 85 387 906 2． 34
构架三 0． 60 82． 96 138 408 1084 2． 66
试验采用低周反复加载，上下端均为固结，小 震位移循环 30 圈，中震位移循环 3 圈，大震位移 循环 3 圈。试验在中国建筑科学研究院金属软钢 阻尼器试验台架（ 图 4） 上进行，该实验架可完成 金属剪切型金属软钢阻尼器 5000 kN 及以下试
三组试验表明，采用传统做法的构件延性能 力最低，极限变形为 75 倍屈服位移，而采用组合 构造方式的构件三最大可以达 138。构件极限承 载能力均可达屈服变形的 2 倍以上。
三组试验最终均表现为芯材撕裂破坏： 构件一，在剪切变形大于 11% 时芯材发生局 部屈曲，进而在与端板连接处（ 焊接热影响区） 形 成撕裂破坏； 构件二，剪切变形 10% 时中间加劲肋焊口处 开裂，但实际承载力未降低，继续加载，剪切变形 大于 12% 时 芯 板 发 生 屈 曲，撕 裂 （ 焊 接 热 影 响 区） ； 构件三，端部翼缘板首先发生开焊，最终在螺 栓盖板与芯板加强处发生撕裂（ 局部焊接区） 。
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弹性刚度等参数进而参与到结构整体计算中。
2 试验研究
图 2 金属剪切型金属软钢阻尼器模型及试件
1 计算分析
金属剪切型金属软钢阻尼器恢复力分析模型 可以 采 用 理 想 弹 塑 性 分 析 模 型、双 线 性 模 型 和 Ramberg-Osgood 模 型。其 中 双 折 线 型 应 用 较 多 （ 图 3） ，剪切型金属软钢阻尼器主要依靠剪切塑 性累计耗散地震能量，其提供阻尼力计算方法主 要如下：
京： 科学出版社，2003． ［4］ 王华琪，丁洁民，姚兴华，等． 曲约束支撑理论分析
与有限 元 模 拟［J］． 沈 阳 建 筑 大 学 学 报，2008，24 （ 2） ： 191-195． ［5］ 谢 强，赵 亮． 屈曲约束支撑的研究进展及其在 结构抗震加固中的应用［J］． 地震工程与工程震动， 2006，26（ 3） ： 100-103． ［6］ 社团法人． 被动减震结构 设计施工手册［M］． 蒋 通． 北京： 中国建筑工业出版社，2008．
Application of JY-SD-type Buckling Restrained Braces（ BRB / UBB） in Seismic Strenthening
GAO Jie，XUE Yan-tao，WANG Lei （ China Academy of Building Research，Beijing 100013，China ）
图 8 构件试验骨架曲线
图 8 为构件一 ～ 构件三骨架曲线，试验表明， 三个试验件均有明显屈服点，构件屈服后屈服后 承载力均略有上升。
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第3 期
高 杰等： 屈曲约束支撑（ JY-SD 型） 在抗震加固中的应用
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施工工期大幅度缩短。
参考文献
图 13 JY-SD 屈曲约束支撑工程应用
（ 4） 采用螺栓 + 摩擦材料连接可以提高金属 软钢阻尼器耗能能力，提高滞回曲线饱满程度。
图 7 构件三试验滞回曲线（ 高宽比 1． 25） （ 剪应变 γ = 3． 50% 、5． 00% 、7． 10% 、 12． 0% 、15% 时循环加载）
参考文献
［1］ GB 50009-2006，建筑结构荷载规范［S］． ［2］ GB 50011-2010，建筑抗震设计规范［S］． ［3］ 欧进萍． 结构振动控制-主动、半主动和 智 能 控 制
通过以上三组试验检验传统软钢金属软钢阻尼器
力学性能。
表 1 构件设计信息
构件编号 构件一 构件二 构件三
宽度 310 310 310
高度 450 250 450
设计屈服承载力/ kN 300 300 300
表 2 试验构件参数
屈服 极限 延性
极限
构件名称
屈服力
强屈比
位移 位移 系数
承载力
构件一 0． 68 50． 40 75 400 820 2． 05
Fd = Kd·ud（ ud≤uy） Fd = fdy + pKd ·（ ud － udy ） （ ud uy ）
Kd = α·G·As / Hd Fy = τy ·As ，Fymax = τB ·As 式中，α 为刚度修正系数； G 为剪切弹性模量（ N / mm2 ） ； AS 为金属软钢阻尼器剪切面积（ mm2 ） ； Hd 为金属软钢阻尼器高度（ mm） ； τy、τB 分别为钢材 剪切屈服力和最大剪应力（ N / mm2 ） 。
图 13 为北京某小学教学楼抗震加固。主体 结构五层。根据国家中小学校抗震设防水准调整 需进行抗震加固，为更好的提高结构抗震性能，该 工程采用 JY-SD 型屈曲约束支撑，这一技术应用 较大程度上缩短了施工工期，减小加固工作量。
［1］ GB 50009-2006，建筑结构荷载规范［S］． ［2］ GB 50011-2010，建筑抗震设计规范［S］． ［3］ 结构振动控制-主动、半主动和智能控制［M］． 北
图 5 构件一试验滞回曲线（ 高宽比 1． 25） （ 剪应变 γ = 3． 50% 、7． 10% 、12． 0% 时循环加载）
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土木工程与管理学报
2011 年
图 6 构件二试验滞回曲线（ 高宽比 0． 8） （ 剪应变 γ = 3． 50% 、5． 00% 、7． 10% 、 12． 0% 、15% 时循环加载）
3 构件性能
（ 1） 通过以上试验表明，利用传统软钢材料 制作的金属剪切型金属软钢阻尼器具有较好的变 形和抗疲劳性能，同时通过合理的翼缘及加劲肋 可大幅提高其极限承载能力。
（ 2） 采用小高宽比（ ＜ 1） 可在一定程度上优 化构件性能，提高极限变形能力；
（ 3） 相同高宽比时，焊接连接对普通软钢芯 材力学性能影响较大，在焊接热影响区内最终发 生破坏，采用螺栓等机械形式连接可有效改善这 一不足。
第 28 卷第 3 期 2011 年 9 月
土木工程与管理学报 Journal of Civil Engineering and Management
Vol． 28 No． 3 Sep． 2011
JY-SS-I 型金属软钢阻尼器试验研究