屈曲約束支撐在高烈度區(qū)多高層建筑的應(yīng)用研究.pdf

1、08年汶川地震發(fā)生后，國家設(shè)計規(guī)范中進(jìn)一步明確了“小震不壞、中震可修、大震不倒”這一抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的意義和要求。目前，設(shè)計人員通常通過加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面、增加配筋等方法來提高結(jié)構(gòu)自身的抗震能力。然而由于地震作用的隨機性與變化性，傳統(tǒng)抗震設(shè)計方法下該思路難以達(dá)到預(yù)期的理想效果。屈曲約束支撐作為一種新型消能減震構(gòu)件，在鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。屈曲約束支撐具有能夠為結(jié)構(gòu)提供較大的側(cè)向剛度，可以在結(jié)構(gòu)中靈活布置，能夠在中震和大震

2、作用下耗散地震能量等優(yōu)點，在一定程度上解決了傳統(tǒng)框架設(shè)計過程中抗側(cè)剛度不足與抗震性能不良等問題。
　　本文以一幢位于8度設(shè)防區(qū)的高層辦公樓為例，分別采用兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行方案比較，結(jié)合建筑功能分別對混凝土框架一屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)和混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計及抗震分析，得到在符合國家規(guī)范要求的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)與混凝土框架一屈曲約束支撐布置方案。通過消能減震方案設(shè)計，結(jié)合PKPM軟件對在多遇地震工況下分析其減振效果，論證屈曲約束支

3、撐-混凝土框架這一結(jié)構(gòu)形式在該實例中的可行性，并對這兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行經(jīng)濟性分析。通過有限元分析軟件對于這兩種結(jié)構(gòu)布置方案在罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，對結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行評估。通過分析發(fā)現(xiàn):屈曲約束支撐的受力分析特點為在小震作用下屈曲約束支撐的變形以彈性變形為主，不會發(fā)生屈服;在大震作用下進(jìn)入屈服段，提供耗能效果。相比于框架-剪力墻方案，屈曲約束支撐-框架體系避免400mm厚的剪力墻同時減小了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，提升了建筑使用品質(zhì)，同時節(jié)

4、省了造價。
　　通過推覆分析得到兩種結(jié)構(gòu)體系在大震作用下的性能點，明確結(jié)構(gòu)體系中的塑性鉸分布和構(gòu)件的破壞情況并進(jìn)行對比，得到兩種結(jié)構(gòu)方案在大震下的抗震性能。通過彈塑性分析發(fā)現(xiàn):框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的損傷主要集中與墻體相連的連梁上，同時墻柱出現(xiàn)了較大面積的中度損壞，重度損壞也較多，整體結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重。而對于屈曲約束支撐-框架結(jié)構(gòu)體系，在罕遇地震作用下，只有部分與BRB相連的梁端出現(xiàn)破壞情況，柱子重度損壞的較少，在設(shè)計中可以考慮對少部分