混凝土框架结构防屈曲支撑体系研究与分析

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1、混凝土框架结构防屈曲支撑体系研究与分析摘要：通过对某混凝土框架结构进行抗震性能设计，采用PUSHOVER(静力弹塑性分析)进行结构性能分析，研究了该混凝土框架结构的配筋对比和在屮震作用下层间位移角，层间剪力等。结果表明：框架结构+防屈曲支撑体系方案明显优于框架一剪力墙结构体系，其使结构可靠性、适用性、耐久性及经济性得到充分满足，同时也最大限度的发挥了防屈曲支撑在抗震性能中的优势。Abstract：Throughthedesignofseismicbehaviorofaconcreteframestructur

2、e,usingPUSHOVER(staticelastoplasticanalysis)forstructuralperformanceanalysis,Thereinforcementcomparisonoftheconcreteframestructureandthedisplacementangle,interlaminarshearforceandsoonundertheactionofthemiddleearthquakearestudied,theresultsshowthattheframest

3、ructureandanti~bucklingsupportsystemisobviouslysuperiortotheframeandshearwallstrueturesystem,whichmakesthestructuralreliability,applicability,durabilityandeconomyfullysatisfied,andalsomaximizestheanti-bucklingsupportadvantagesinseismicperformance・?P键词：混凝土框架

4、结构；PUSHOVER；防屈曲支撑Keywords:concreteframestrueture；staticelastoplasticanalysis；anti-bucklingsupport中图分类号：TU375.4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2017）24-0116-031工程概况本工程为某办公楼加固改造项冃，三层钢筋混凝土框架结构，局部四层，无地下室；抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度峰值为0.2g,设计地震分组第三组，II类场地，场地特征周期0.45so［1］为提高结构抗震性能的同

5、时减小主体结构加固工程量，拟采用以下两种方案：改变结构体系（由框架结构变为框架一剪力墙结构）和增设防屈曲支撑作为消能构件,变为消能减震体系（框架结构+防屈曲支撑体系），并对其效果进行分析评价。2由框架结构变为框架一剪力墙结构［2］该方案从一层至三层增设部分剪力墙，将原建筑结构变为框架-剪力墙结构体系，该方案效果如图2所示。优点：①原主体结构抗震等级保持不变；［1］②剪力墙成为主耍侧向力受力构件，减小原框架结构承受地震作用，避免对原结构较大的加固范围。缺点：①剪力墙的增加改变了原建筑结构的受力体系，大大减小了原

6、框架结构构件受力，原结构承载力性能未得到充分发挥，属于不经济的加固方案；②剪力墙的增加使得大量植筋需对原结构构件剃凿，破坏原结构整体性，同时存在施工质量隐患；③剪力墙基础的增设对原结构基础扰动较大；④施工周期长，严重影响正常办公。3框架结构+防屈曲支撑体系[3]在原框架结构外棍框架的四角增设防屈曲支撑构件，使得原建筑结构抗震性能得到提高。[4]本项目工程共采用22套防屈曲耗能支撑。该方案效果如图3、图4所示。①配筋对比如表1所示。从表1可以看出，原框架结构每根框架柱均不满足承载力要求，框架结构需要大范围加固，

7、工程量甚大，而设置防屈曲耗能支撑能够有效的减少框架结构的配筋，变为原框架计算配筋的25%,使原结构不需要大范围常规加固即可满足抗震承载能力的耍求，仅需对原框架结构防屈曲支撑所在棉进行局部加固即可。②PUSHOVER（静力弹塑性分析）结构性能分析。[5]中震作用下,X向性能点时:底部剪力：V=11018.44kN,顶部位移:49.3mm。Y向性能点时:底部剪力:V二9648.52kN，顶部位移:51.5mmo防屈曲支撑屈服位移约为6mni左右，说明屮震作用下防屈曲支撑已经屈服，发挥耗能作用。防屈曲支撑的增设充分

8、发挥了原框架结构的抗震性能，充分体现了其经济性及方案的合理性。③防屈曲支撑均设置在框架结构的外棉，而且其与主体结构的连接仅需在梁柱节点位置施工，故其所需工作面小，施工周期短，较框架-剪力墙方案，工期缩短约为30%左右。④经计算原结构基础满足设计要求，故不需要对原结构基础扰动。⑤与框架一剪力墙方案对比其综合造价降低约为20〜28%,节约工程成本，更加经济安全。4结论由以上分析可知：①框架一剪力墙体系对