屈服点
| 屈服点 |
钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。随着建筑物抗震技术的发展及对抗震机理的深入分析，消能抗震成为建筑物抗震技术的一个发展趋势。低屈服点钢作为消能抗震设计中主要部件的制作材料，其研制、发展自20 世纪90 年代以来受到广泛关注，并在钢种的研制和工程应用方面取得显著进展。
目录
简介
具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm²（MPa）。地球上每年都有大量的地震发生，给人类的生命和财产造成了巨大损失。为了降低地震带来的损失，研究人员在建筑物抗震方面作了大量研究工作。随着建筑物抗震技术的发展及对抗震机理的深入分析，消能抗震成为建筑物抗震技术的一个发展趋势。低屈服点钢作为消能抗震设计中主要部件的制作材料，其研制、发展自20 世纪90 年代以来受到广泛关注，并在钢种的研制和工程应用方面取得显著进展。通常的结构抗震用钢除了要求具有高的强度和良好的塑性外，还要考虑钢的应变时效敏感性、脆性转变温度、低周疲劳抗力和焊接等性能。低屈服点钢主要用于制作消能阻尼器，其抗震方式决定了钢的性能要求。地震中，要求消能阻尼器先于其他结构件承受地震载荷，在塑性区内发生反复变形、吸收地震能量，从而实现抗震的目的。所以低屈服点钢必须具有很低的屈服点并且屈服范围控制在很窄的范围内，同时还要有良好的加工及焊接性能，并且具有良好的塑性，从而具有良好的变形能力。此外，抗震用钢在地震时承受反复的交变载荷。强震的持续时间一般在1min 以内，振幅频率通常1~3Hz，在100~200 循环周次内造成建筑物的破坏，属于高应变低周疲劳。所以要求低屈服点钢必须具有良好的抗低周疲劳性能。
评价
低屈服点钢主要用于制作抗震用消能阻尼器(energydissipation damper), 也有文献称之为耗能阻尼器或者抗震设施(seismic control devices)、消能构件或加劲阻尼装置(ADAS,added dampingandstiffness)等，或将消能减震称之为耗能减震。传统的抗震设计，依靠建筑物柱梁的变形来吸收地震能量，其主要结构件的变形在震后很难修复。而消能阻尼器利用自身的反复变形吸收地震能量，有效保护了主体建筑的安全，并且这些阻尼器构件只是抗侧力构件的一个组成部分，其屈服耗能不会影响结构的承重能力。与其他减震材料相比，具有构造简单、经济耐用、震后更换方便和可靠性强等优点，既可用于新建筑物的抗震，也可用于旧建筑抗震能力的提高。目前采用低屈服点钢制作的无约束柱、钢剪力墙、各种类型的减震阻尼器和其他抗震设施在以日本为代表的很多国家得到广泛推广，并产生了大量相关的抗震设计技术。研究显示，无约束柱的芯部包含钢管和砂浆以防止变形并对拉压应力具有稳定的回复特性。全尺寸、大容量的无约束柱试验已经证实了其回复特性及应力分布、二次弯矩效应和钢管的安全性。用超高强度钢和超低屈服点钢制作的无约束柱已经用于制作新型的抗震结构件。例如使用低屈服点钢生产的弹塑性滞后型剪力钢墙在大变形条件下能充分保持稳定，可以作为高韧性构件用于建筑物的消能抗震。Chen 等研究了低屈服点钢剪力墙的周期性行为。在低屈服点钢剪力墙系统中，采用低屈服点钢板作钢护板，传统的结构钢用作边部框架，在交变载荷下进行了系列试验研究，并测试低屈服点钢剪力墙的刚性、强度、变形能力及消能作用。[1]