多層BRBF鋼框架基于β值的底部剪力法簡化及其抗震性能研究.pdf

1、屈曲約束支撐（BRB）因其飽滿而穩(wěn)定的滯回耗能特性而被廣泛應用于減震結(jié)構(gòu)中，多層屈曲約束支撐鋼框架（BRBF）能夠明顯改善結(jié)構(gòu)的延性和耗能性能，應用前景廣泛。BRBF分析手段之一的彈塑性時程法，因計算假定少，結(jié)果真實可靠，適用面廣，更多的被科研人員所采用;但考慮到分析耗時，及對設計人員的專業(yè)能力要求較高，并不適合普通工程設計人員。我國規(guī)范推薦的底部剪力法因相對簡單、易掌握，便于工程操作，而被工程設計人員大量采用;但該方法僅適用于“建筑高

2、度不超過40m、且以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)”，適應面較窄。
　　本文基于強度理論，首次提出“BRB水平力分擔率β值”這一概念，并以此強度指標為關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合首層剪重比CB值，借助日本建筑學會“構(gòu)造委員會·鋼構(gòu)造運營委員會”推薦的，能夠考慮幾何和材料非線性等的二階非線性分析程序CLAP，利用非線性靜力和非線性動力分析法，分別設計了β=20％、30％、40％、50％、60％和90％的9個多層BRBF鋼框架分析

3、模型，按27種地震工況進行抗震性能研究。
　　基于底部剪力法計算假定，逐條分析，研究符合底部剪力法假定剛接模型的β值和CB值范圍;對于不符合底部剪力法假定的鉸接模型，研究如何利用我國規(guī)范推薦的底部剪力法對其進行工程簡化設計。本文開展了下列工作:
　　1)利用靜力彈塑性pushover分析法分析模型BRB、梁、柱的出鉸機制;并利用彈塑性時程分析法分析模型BRB最大延性比需求和最大累積塑性延性比需求，以驗證設計模型的合理性。

4、r>　　2)利用彈塑性時程法，對27種地震工況下，“模型層割線剛度與推覆加載初期對應層割線剛度的比值”沿樓層高度退化情況，以及“層間位移極值時剪切位移比重和彎曲位移比重隨樓層高度的變化情況”，“振型參與程度與β值之間的對應情況”，分析底部剪力法的適用條件和對應模型β值和CB值區(qū)間;對于滿足底部剪力法適用條件的特定β值和CB值的多層剛接BRBF鋼框架，建議按底部剪力法進行工程簡化設計。
　　3)對明顯不符合底部剪力法計算假定但工程中

5、常用的鉸接β值模型，通過彈塑性時程法計算結(jié)果和基于底部剪力法計算結(jié)果進行對比分析，研究采用底部剪力法進行簡化計算的可行性，并選擇性的加以驗證，給出相應建議。
　　本文的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　1)首次提出了β值的概念（即達到設計層剪力時BRB承擔的水平力占模型總水平力的比例），及基于強度指標β值為主要參數(shù)的多層BRBF鋼框架抗震設計法。
　　2)從結(jié)構(gòu)構(gòu)件出鉸機制、延性需求、塑性耗能，剛度變化、層間剪切（