高層防屈曲支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、防屈曲支撐和填充墻都是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中常用的構(gòu)件。其中防屈曲支撐可以有效地輔助結(jié)構(gòu)主體耗散能量,控制結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),近年來國內(nèi)取得了比較多的科研成果;填充墻幾乎出現(xiàn)在所有高、低層結(jié)構(gòu)中,在完成一般建筑功能要求的同時,對結(jié)構(gòu)抗震性能也有比較顯著的影響。隨著城市化的進程,商業(yè)和住宅樓的高度逐漸提升,鋼結(jié)構(gòu)依靠施工快、使用空間大、抗震表現(xiàn)優(yōu)秀,以及近年來的政策支持,正越來越多地出現(xiàn)在各種功能用途的建筑中。目前已有一些防屈曲支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法,但

2、在層數(shù)較多的結(jié)構(gòu)中,該體系的抗震性能研究并不充分;此外,目前填充墻對結(jié)構(gòu)的影響主要集中在低層結(jié)構(gòu)中,其對層數(shù)較高結(jié)構(gòu)的抗震性能影響研究不充分,這些因素都會限制該類體系的應(yīng)用,并可能在初期的探索性應(yīng)用中留下隱患。針對這些因素,本文開展了以下幾個方面的工作:
　　1.通過對防屈曲支撐構(gòu)件的設(shè)計方法和試驗研究進行匯總,發(fā)現(xiàn)試驗構(gòu)件的約束比多數(shù)都遠大于理論分析給出的結(jié)果;參數(shù)分析表明混凝土在約束剛度上的作用較大,建議設(shè)計和試驗中考慮混凝土

3、剛度貢獻、適當調(diào)整約束比,可使支撐更加經(jīng)濟。
　　2.將防屈曲支撐主要作為耗能構(gòu)件來考慮,對采用側(cè)向剛度比方法布置的不同剛度比的防屈曲支撐-鋼框架進行了抗震性能對比分析,并據(jù)此選出了合理的側(cè)向剛度比取值,并通過時程分析驗證了防屈曲支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)能在超過設(shè)防烈度的地震作用下保持較好的抗倒塌性能。
　　3.采用基于IDA的倒塌儲備系數(shù)方法對比分析了考慮和不考慮非承重填充墻的防屈曲支撐-鋼框架之間的抗倒塌性能差異,結(jié)果表明考慮填

4、充墻的防屈曲支撐-鋼框架具有更好的剛度和延性,以及更加優(yōu)越的抗倒塌能力。
　　4.通過算例發(fā)現(xiàn)了倒塌儲備系數(shù)方法在我國規(guī)范體系下,對長周期結(jié)構(gòu)的評估結(jié)果過于保守的問題,通過將設(shè)計條件等價轉(zhuǎn)換到美國規(guī)范體系下,采用FEMAP695推薦的基于倒塌儲備系數(shù)的綜合評估方法對考慮和不考慮填充墻作用的防屈曲支撐-鋼框架進行了對比研究,結(jié)果表明不考慮填充墻時,結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能位于基本要求附近,結(jié)構(gòu)抵御超過設(shè)防烈度地震的抗倒塌性能并不十分可靠,考