基于强度折减系数的抗震设计方法对梁贯通式支撑钢框架结构的研究

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1、精选公文范文管理资料基于强度折减系数的抗震设计方法对梁贯通式支撑钢框架结构的研究   梁贯通式支撑钢框架体系是近期由同济大学进行改进开发的一种新型工业化钢结构体系。该结构体系的技术特点有：梁柱节点处保持梁通长、柱分层，易于应用分层装配式工法进行安装；为便于预制墙板安装，该体系采用高延性柔性支撑作为其主要的抗侧力构件；通过半刚性端板螺栓连接形式实现梁与柱、梁与梁、梁与屋架以及柱与基础等的连接，同时作为除支撑外的备用抗震设防措施。整体模型试验表明，该结构延性优，但柔性支撑的配置可能导致结构具有明显的滑移型滞回特性，耗能能力一般。对梁贯通式支撑钢框架结构进行合理的抗震设计，

2、成为该类结构体系在我国推广应用的关键。      [键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料基于强度的抗震设计方法主要考虑强震作用下结构的塑性耗能，通过强度折减系数折减结构在设防地震作用下的弹性地震作用，得出设计地震作用。      因此强度折减系数是基于强度的抗震设计中确定设计地震作用的关键参数。我国现行抗震规范隐含对不同材料的结构体系采用单一的强度折减系数，没有区分具有不同延性的结构类型在设计地震作用取值上的差别，不能充分体现钢结构延性在抗震设计安全性与经济性方面的优势，因此有必要对不同抗震钢结构体系的强度折减系数进行研究。针对这一问题，国内外学者近

3、年来已开展了相关研究工作。但针对梁贯通式支撑钢框架这一新型结构体系，强度折减系数的研究目前未见报道。      [键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料本文将增量动力分析（incrementaldynamicanalysis,IDA）和能力谱法（capacityspectrummethod,CSM）相结合，对典型梁贯通式支撑钢框架结构的强度折减系数进行研究，旨在为抗震设计时强度折减系数的合理取值提供依据。      强度折减系数的概念与计算方法。      强度折减系数的概念强度折减系数指设防地震作用下结构保持完全弹性所产生的基底剪力与相同地震作用下考

4、虑延性设计的结构设计基底剪力之比。利用结构的弹塑性变形能力，可以使结构的实际设计承载力比按结构完全弹性反应要求的承载力偏低。在静力荷载作用下，单自由度体系钢框架的荷载-位移曲线如图1所示，包含弹性设计、实际弹塑性设计和理想弹塑性设计三种情况。图中Ve、Vy和Vd分别为按弹性设计时的基底剪力、按弹塑性设计结构屈服时的基底剪力和按规范设计所需的基底设计剪力；Δe、Δy和Δd图1结构反应曲线分别为与Ve、Vy和Vd对应的位移。强度折减系数定义为：R=Ve/Vd（1）。      [键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料基于IDA的强度折减系数计算方法    

5、  增量动力分析（IDA）方法是将一条特定的地震动转化为一系列地震动强度逐步增大的地震动，输入结构进行弹塑性动力时程分析，得到一系列结构的弹塑性地震响应指标，也被称为动力推覆分析（dynamicpushover）方法。IDA可以避免对不同侧力模式推覆分析结果的合理性进行评估，而将结构在地震作用下的滞回规则引入到抗震能力评价中，还可以考虑结构抗震需求和能力的不确定性和随机性因素。美国FEMA350,FEMA351中采用IDA对结构整体抗倒塌能力进行评估。本文采用IDA计算强度折减系数主要步骤如下：      1）建立结构分析模型，根据结构特性、场地类别等选择地震记录，将

6、地震记录通过调幅扩展为一组地震动记录，进而对结构进行弹塑性动力时程分析得到基底剪力-顶点位移（V-Δ）的关系。      [键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料2）根据多条地震记录激励下结构的V-Δ关系，得到拟合曲线。建立结构的等效单自由度体系，参考Peter提出的非线性推覆分析方法中的转换方式，基于考虑前两阶振型对结构进行等效单自由度体系简化的方法，将以上基底剪力-顶点位移曲线转换为结构的能力谱曲线。      3）根据抗震设防烈度和场地类别，参考强度折减系数R-目标延性μ-周期T取值规则（式（2）），建立结构对应不同延性系数的需求谱曲线。    

7、  4）比较2）得到的结构能力谱曲线和3）得到的一簇需求谱曲线，确定相应等效单自由度结构的性能点。将等效单自由度体系的基底剪力和顶点位移等效还原为原型结构的基底剪力和顶点位移。      [键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料5）根据4）中原型结构屈服时的位移和弹性刚度，计算弹性设计时结构需求的基底剪力Ve;按照现行抗震设计规范，计算结构设计基底剪力Vd.      6）计算结构在给定抗震设计条件下的强度折减系数R=Ve/Vd.      梁贯通式支撑钢框架的强度折减系数分析。结构分析模型针对梁贯通式支撑钢框架在实际工程应用时支撑与