屈曲约束支撑抗震性能研究
试 验 方 案

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二○○七年五月
1、 试验目的
本试验的主要目的是研究金属屈服阻尼器的基本力学性能以及在反复荷载作用下的
滞回耗能情况。

2、 试验内容
1. 钢材的材性试验；
2. 用屈服强度为235N/mm2的钢材制作而成的一字形芯板屈曲约束支撑在反复荷
载作用下的滞回耗能情况及其受力性能；

3、 试件设计
屈曲约束支撑芯板和套筒均用屈服强度为235N/mm2的钢材制作，其示意图如图1所
示。

图1 屈曲约束支撑示意图
4、 试验装置
本试验将在同济大学建筑工程系静力试验室进行，采用目前国内领先、国际先进的
10000kN多功能结构试验系统。试验加载装置如图1所示，新型屈曲约束支撑与地梁连接
形成的组件；地梁用锚栓锚固在试验室台座上，纵向用千斤顶固定，避免地梁滑动。新型
屈曲约束支撑与加载头和地梁的连接节点采用等强设计原则进行设计。
试验采用拉500吨推1000吨的垂直作动器，直接作用在支撑上进行加载。
锚固地梁

1000吨竖向伺服作动器

图2 试验加载装置
试验方案
5、 试件和加载架的具体尺寸及材料
Table 1 试件尺寸表
支撑长度（m） 加载点高度(m) 芯板(mm) 柱截面(mm) 锚固梁截面(mm) 备注

2.14 2.2
－70×12和 －29×12 H400×400×20×20 H400×300×20×20 中轴线轴

间尺寸

Table 2 试件尺寸表
锚固梁 柱 芯板 节点板 高强螺栓
Q345 Q345 Q235 Q235
10.9级

Q345 Q345 Q235 Q235
10.9级

6、 量测内容
1) 应变测量
连接板中部薄弱处布置应变片，以便计算节点连接板的应力；在屈曲约束支撑两侧端
板布应变片，以便计算屈曲约束支撑的内力；套筒端部布置应变片，测量套筒中的应
力。一共56个应变片（如图3所示）。
2) 位移测量
在屈曲约束支撑两端布置位移计，以便求解屈曲约束支撑的变形；在芯材两端套筒外
的延伸部分布置位移计，以测量变形；在连接板中间两排螺栓之间放置位移计，以测
量连接板薄弱处的变形。一共16个位移计。（如图4所示）
7、 加载制度
试验的加载程序分为预加载阶段和正式加载阶段，采用分级加（卸）载。
Ⅰ、预加载阶段
预加载的目的：（1）使试件的支承约束部位和加载部位接触良好，进入正常工作状态；
（2）检查全部试验装置的可靠性；（3）检查全部测量仪器工作是否正常。通过预加载可以
发现问题，及时调整改进。
试验方案
（ 是应变花）
33

3-3
2-2

22
上下节点应变
片布置相同

连接板应变片

1
1
1-1

支撑端部应变片
套筒应变片

图2 应变片布置
图3 应变片布置
试验方案
位移计

图3 位移计布置
图4 位移计布置
试验方案
施加荷载前，首先观查所有测量仪器，记录初始读数。预加载采用力控制，±200kN、
±400kN、±600kN各一次循环。在预加载过程中，观查每级荷载下的测点通道。完成以
上程序的过程中，需要保证：（1）所有位移、和应变随着荷载的增加呈线性变化；（2）当
卸载为零时，所有读数回到初始读数。
Ⅱ、正式加载阶段
1) 采用力控制，±600kN一次循环，测试支撑的初始刚度。
2) 采用位移控制，缓慢加载找到屈服点δy。
3) 采用位移控制，±δy、±2δy、±3δy、±6δy、±12δy、±18δy，直到形成
1/50（54.388mm）的层间位移角，每个荷载三个循环；

y
y
2
y

3
y
δ

-2
y

-3
y

δ
δ

δ
δ
δ

y
5
y

6
y
δ

δ
δ
4

y
-5
y

-6
y

δ
δ
δ

-4

y
8
y

9
y
δ

δ
δ

y
11
y

12
y
δ

δ
δ
10

7

-
y
-8
y

-9
y

δ
δ
δ

y
-11
y

-12
y

δ
δ
δ

-10

-7

图5 加载制度
4) 采用位移控制，以1/50的层间位移角循环加载，直至支撑破坏，测出屈曲约束支
撑能够承受的最大循环加载次数。