摘要：提出了一種具有環(huán)向預(yù)應(yīng)力的三重鋼管防屈曲支撐(three-tube buckling-restrained brace,TTBRB)。該防屈曲支撐由位于中間層提供軸向剛度和承載力并耗散地震能量的芯材鋼管,以及分別位于芯材外部和內(nèi)部限制芯材整體屈曲和局部屈曲的外套管和內(nèi)套管等3部分組成。內(nèi)、外套管與芯材鋼管之間設(shè)置高分子聚乙烯材料制作的減摩層,以減小芯材軸向變形過程中內(nèi)、外套管與芯材之間的摩擦力。相比用實心截面芯材的傳統(tǒng)防屈曲支撐,用空心圓管作為芯材具有更大的回轉(zhuǎn)半徑;且取消了混凝土類填充材料,大幅度降低支撐自重,及混凝土損傷導(dǎo)致的耗能能力削弱。內(nèi)、外套管能夠限制芯材鋼管的整體屈曲和局部屈曲,并可通過裝配應(yīng)力的方式對芯材鋼管施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力,從而可改變芯材鋼管的受拉或受壓屈服強度。采用驗證的有限元模型研究了內(nèi)、外套管與芯材鋼管之間的間隙和芯材鋼管內(nèi)環(huán)向預(yù)應(yīng)力大小對TTBRB滯回性能的影響。分析結(jié)果表明,間隙較小時,芯材在軸力作用下的環(huán)向變形受到內(nèi)、外套管的限制而產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力,進(jìn)一步施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力后,TTBRB的軸向拉壓強度顯著改變。僅外套管與芯材套管之間存在間隙時,TTBRB在受拉時可提前屈服,在受壓時屈服強度不受影響,應(yīng)作為三重鋼管防屈曲支撐優(yōu)先采用的方案。