帶屈曲約束支撐的加層結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷深入發(fā)展,許多大中城市出現(xiàn)了人口大量增加,住房和商業(yè)用地日趨緊張,教育、醫(yī)療、交通等基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)不足的情況。因此在原結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加層的實(shí)例越來(lái)越多,而且鋼結(jié)構(gòu)加層以其自重輕、地震作用小、施工方便等優(yōu)點(diǎn)得到迅速的發(fā)展。
　　 鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)、鋼框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)是在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)中應(yīng)用最廣的三種多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型。其中鋼框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度有限,因此

2、在房屋高度較高,水平力較大的情況下,結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移會(huì)較大,不易滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。鋼框架.中心支撐結(jié)構(gòu)能較好的抵抗中、小地震產(chǎn)生的水平力,但其延性一般,很難經(jīng)受得住大地震的考驗(yàn)。另外中心支撐在受到過(guò)大的軸向壓力的情況下,會(huì)發(fā)生屈曲現(xiàn)象,從而影響其抗震性能。鋼框架.偏心支撐結(jié)構(gòu)由于耗能梁段的存在,延性較好,在大地震中能夠吸收地震能量。但其震后修復(fù)困難,維修成本高,經(jīng)濟(jì)效益差。在此情況下,一種在受壓時(shí)不會(huì)屈曲,并且利用鋼材屈服后耗能的屈曲約

3、束支撐應(yīng)運(yùn)而生。
　　 帶有屈曲約束支撐的框架結(jié)構(gòu),作為一種新型的耗能減震體系,受到各國(guó)結(jié)構(gòu)工程師的重視。但目前的研究多集中在帶屈曲約束支撐的鋼框架,對(duì)于帶屈曲約束支撐的加層結(jié)構(gòu)的研究較少,本論文可為類似工程提供一定的參考價(jià)值。
　　 為了深入研究屈曲約束支撐在加層結(jié)構(gòu)中的減震性能,本文結(jié)合某醫(yī)院住院樓擴(kuò)建工程,借助有限元分析軟件MIDAS/Gen探討了以下四方面的問(wèn)題。
　　 1.通過(guò)MIDAS/Gen在多遇地

4、震下的反應(yīng)譜分析,對(duì)帶屈曲約束支撐加層結(jié)構(gòu)和帶普通中心支撐加層結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行對(duì)比,得出兩種結(jié)構(gòu)都是安全的,它們的抗震性能基本一致,屈曲約束支撐并沒(méi)有體現(xiàn)出其優(yōu)越性。
　　 2.通過(guò)MIDAS/Gen的在不同強(qiáng)度地震作用下的時(shí)程分析,在同等用鋼量前提下,對(duì)帶屈曲約束支撐加層結(jié)構(gòu)和帶普通中心支撐加層結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,得出帶屈曲約束支撐加層結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震、罕遇地震和特大地震下可以減小層間位移角約20％,項(xiàng)層位移約12%,并有效減小基底

5、剪力,且使結(jié)構(gòu)損傷程度下降一個(gè)等級(jí)。
　　 3.通過(guò)不同強(qiáng)度地震作用下的時(shí)程分析,對(duì)屈曲約束支撐的工作性能進(jìn)行分析。由此得出多遇地震下,屈曲約束支撐處于彈性階段,基本不耗能;設(shè)防地震下,屈曲約束支撐小部分進(jìn)入彈塑性,耗能性能中等;罕遇地震下,屈曲約束支撐大部分進(jìn)入彈塑性,滯回曲線飽滿,耗能性能良好。
　　 4.通過(guò)地震動(dòng)特征對(duì)帶屈曲約束支撐加層結(jié)構(gòu)的抗震性能分析,得出速度脈沖型地震和長(zhǎng)持時(shí)地震,與非脈沖型地震和一般持時(shí)地