鋼框架-十字形屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)由于輕質(zhì)高強(qiáng)、施工速度快、空間布置靈活等優(yōu)點(diǎn)在工程中得到了廣泛應(yīng)用。然而，純框架結(jié)構(gòu)延性好，相對截面小，抗側(cè)剛度和變形往往不能滿足要求，框架-支撐體系是目前用于補(bǔ)充鋼框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力不足常用的結(jié)構(gòu)形式。實(shí)踐證明，一般的鋼支撐在強(qiáng)震作用下容易發(fā)生受壓屈曲失穩(wěn)并退出工作，致使整體結(jié)構(gòu)抗震能力急劇下降而破壞。
　　近年來，屈曲約束支撐體系在我國得到越來越廣泛的研究與應(yīng)用。屈曲約束支撐由于特殊的構(gòu)造，在彈性階段可以為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度

2、，而彈塑性階段可達(dá)到全截面屈服而不發(fā)生屈曲。但是關(guān)于屈曲約束支撐對整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度、抗震性能的影響等尚無明確科研成果和結(jié)論。我國對屈曲約束支撐的研究和應(yīng)用尚處于起步階段，其在實(shí)際工程中發(fā)揮的重要作用尚沒有得到明確的體現(xiàn)。本文依據(jù)實(shí)際寧夏體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校和寧夏體育訓(xùn)練管理中心遷建工程綜合訓(xùn)練館，通過有限元軟件模擬，分析屈曲約束支撐構(gòu)件的力學(xué)性能，并對比分析純框架結(jié)構(gòu)、鋼框架普通鋼支撐結(jié)構(gòu)和鋼框架-屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式的抗震性能。具體工

3、作如下:
　　(1)介紹了屈曲約束支撐說的構(gòu)造原理和工程應(yīng)用，并對屈曲約束支撐構(gòu)件和框架體系的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。
　　(2)通過對屈曲約束支撐構(gòu)件的力-位移滯回曲線的對比分析，可以得出:屈曲約束支撐的滯回曲線飽滿，承受的最大壓力略大于最大拉力，但是基本相等，說明屈曲約束支撐具有良好的、穩(wěn)定的耗能能力。通過對剛度的計(jì)算，得出屈服前剛度與長度和面積的關(guān)系，K1=154.12A/L，而屈服后剛度系數(shù)變化量較小，可取平均值0

4、.0382，這樣就給實(shí)例工程模擬提供了屈服后剛度系數(shù)。屈曲約束支撐等效粘滯阻尼比與軸向應(yīng)變幅值的關(guān)系是先增大，然后趨于平穩(wěn)，在應(yīng)變1％之后變化不大。通過計(jì)算可得趨于穩(wěn)定后的等效粘滯阻尼比平均值為0.522，這個(gè)數(shù)據(jù)可為實(shí)例工程中的等效粘滯阻尼比取值提供參考。
　　(3)按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，利用SAP2000軟件對鋼框架模型和鋼框架支撐模型進(jìn)行多遇地震下的反應(yīng)譜分析，并對自振周期、層間位移角和層間剪力進(jìn)行對比;然后利用SAP2000對

5、鋼框架模型、鋼框架普通支撐模型、鋼框架屈曲約束支撐模型進(jìn)行常遇和罕遇地震下的時(shí)程分析，對結(jié)構(gòu)的層間位移角、層間剪力、頂層位移時(shí)程曲線基地剪力時(shí)程曲線等進(jìn)行對比分析。屈曲約束支撐在罕遇地震下的時(shí)程分析可知，屈曲約束支撐從進(jìn)入塑性階段開始，一致保持良好的耗能能力，使結(jié)構(gòu)的剛度變小，并對結(jié)構(gòu)施加了附加阻尼，充分的降低了地震產(chǎn)生的破壞，消耗了能量。同鋼框架和普通支撐鋼框架相比，屈曲約束支撐在三種地震作用下的基底剪力、頂層位移、層間位移角等均有明