钢支柱的非弹性循环模型Jun激n1andSherifEl-Tawil,P.E.,M.ASCE2摘要：一种能够精确模拟钢支撑非弹性循环反复运动的梁—柱构件已经出现。在压力—合成领域，一种采用以前的Euler运算法则的约束表面可塑性模型用来演示横截面塑性的变化轨迹。由于局部带扣而引起的横截面刚度的衰退可以通过一种损伤模型来计算。提出的计算公式已经应用于一个大的变形分析程序上面，通过观察模拟地震条件下各种不同的构件在承受反复循环荷载和冲击时的非弹性工作性能显示其能够预算变形并有足够的精确度。DOI:10.1061/~ASCE!0733-9399~2003!129:5~548!CE数据库受以下因素的影响：扣件，扣件的位置，边界曲面，可塑性。绪论有支撑的钢—框架结构在地震高发区域很流行。钢支撑提高了结构体系的侧向刚度和强度，在地震期间通过非弹性变形的方式帮助分散地震能量。钢支撑能够被设计成仅仅抵抗张力或者同时抵抗轴向的张力和压力。仅抵抗张力的钢支撑是体形很薄建筑的结构构件，这些构件的带扣早已经在承受压力的作用，所以在设计时可以不考虑这些张拉支撑的抗压能力。在强地震期间，仅有张拉支撑的建筑表现不尽如人意。并且在经常遭受强地震的地区这种结构不是很流行尤其是在（Bruneauetal.1998!.）。实验表明在总体上，张—压支撑体系在强地震期间的表现更为出色，但是这种支撑在严重反复荷载的作用下，它的性能状况是很复杂的并且还没有被完全的研究透彻。这些支撑构件的非弹性循环反复工作性能比较复杂，它受以下的物理现象影响：张拉屈服，受压状态下的扣件，扣件处承受压荷载的能力的衰退，反复荷载作用下的轴向刚度的衰退，在塑性铰接接区的低循环疲劳破坏，Bauschinger效应。这些因素使得这种分析模型的表达试的有效率变得复杂，这种有效分析模型能够精确模拟钢支撑的非弹性工作状态，然而，实用且可靠的分析工具对于现行的说明性抗震规范到实际应用基本设计规范是很重要的，这种设计规范要求精确地预计到结构倒塌的非弹性极限。这篇文章中对于梁—柱构件给出的公式能够模拟管状钢支撑的非弹性循环反复工作状态。这个模型应用在计算机分析程序当中，通过与分析计算做比较，从而检验单个钢支撑及三向支撑实验数据。无弹性的支柱带扣模型根据要模拟梁柱非线性工作的具体要求，非弹性结构模型可以被分门别类，分为大模型或小模型。模型中所要强调的是与无明显屈服点应变所对应的无明显屈服点应力（列如：与弯曲现象对应的弯矩）或者恰恰相反，在以面后的章出项的有有明显屈服点应变所对应的应力。因此，大模型比起小模型来具有更高的计算精确度，构成了绝大多数两维和三维空间结构大规模分析的基础。典型的大模型或者是集中式或者是分散式。集中式的原理是所有非弹性都聚集在杆件的端上，在一个近似有效的方式中，以此来计算非弹性材料的工作性能。另一方面，分布式模型比集中式塑性模型更为合理，因为它考虑到了沿长度方向上的所有截面而不是仅仅考虑到杆件的两端。然而，也正因如此，这种模型的计算花费也比集中式模型的更多。根据Ikeda和Mahin的研究，已用于模拟钢支撑非弹性工作性能状态的结构构件模型能够被有选择性的分为有限构件模型，现象模型和物理理论模型。但是，现象模型和物理理论模型有归属于大模型类别。由于其自身的功能特性，支撑杆件有限构件模型是最为严格和合理模型。但是有限构件模型应用成本高。现象模型是基于简化的hysteretic规则，这个规则仅仅模拟相应支撑杆件中对应于轴向位移的可观察到的轴向应力。这些模型都拥有局部自由度，采用磁滞周期来表示荷载—位移，这种方法又采用大量的直线段来表示。现象模型的使用要求为每个要分析的杆件输入的经验参数具有一定的规范性。输入的经验数据于实验或者是更为精确的分析模型的结果。尽管决定要输入什么样的数据有困难，现象模型已经被广泛的应用于非线性地震分析。例如：1973年的Nilforoushan地震，1977年的Singh地震，1978年的Jain地震，1980年的Maison和Popov地震，1984的Ikeda地震和1989Fukuta地震。物理理论模型比现象模型更为基础，其表达式建立在能影响非弹性支撑工作性能状态的物理性质的基础上。例如：物理理论模型考虑到...