钢结构中心支撑框架的抗震承载力设计

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1、陈炯。等：钢结构中心支撑框架的抗震承栽力设计钢结构中心支撑框架的抗震承载力设计炯姚忠路志浩(上海宝钢工程技术有限公司上海201900)摘要钢结构中心支撑框架是多层工业和民用建筑中广泛应用的抗侧力结构体系之一，其在地震动激励下的抗震问题十分复杂。为此讨论钢结构中心支撑框架的抗震承栽力设计。首先，讨论我国抗震规范的中心支撑抗震承栽力验算公式，指出其不可靠，过高估计了支撑屈曲后承栽力。在与相关国外规范和试验数据比较的基础上，提出了更可靠、合理且简捷的支撑承栽力验算公式。继而，讨论了支撑计算长度以及V和A形支撑横梁设计需特别注意的问题。最后，就中心支撑框架抗震承栽力设计的问题进行讨论，指出，支撑设

2、计应考虑支撑对支撑系统中钢柱轴力的影响和在地震作用组合下支撑屈曲与否的影响，并提出了建议设计方法，可供规范修订时参考。关键词钢结构中心支撑框架抗震承栽力设计CoMMENTSONSTRENGTHDESlGNoFCoNCENTRICALLY—BRACEDFRAMESoFEARTHQUAKE—RESISTANTSTEELSTRUCTURESChenJiongYaoZhongLuZhihao(ShanghaiBaosteelEngineering&TechnologyCo．，Ltd．Shanghai201900)ABSTRACTConcentricallybracedsteelframeisone

3、ofthelateralforceresistingsystemswidelyusedinmulti—storeyindustrialandcivilbuildings，andexhibitscomplicatedseismicbehaviorunderearthquakeexcitations．Thispaperdiscussestheseismicstrengthdesignofconcentrically-bracedframes．Theequationforthecompressionstrengthcalculationofconcentricalbracesunderseism

4、icconditionsasprescribedbytheChineseseismiccodeisquestionedanditispointedoutthattheequationisunreliableandmayover-estimatethestrengthcapacitiesofbraces．Anequationwhichisdeemedmorereliable，appropriateyetconciseforseismicstrengthverificationisproposedbased01"1acomparisonwithcorrespondingforeigncodes

5、andexperimentalresults．Consequently，theeffective(calculation)lengthofbracesandaparticularproblemdeservingattentionforthehorizontalbeamdesignofV-andA—type(chevron)bracesarediscussed．Finally，theissueontheseismicdesignofconcentrically-bracedframesiSdiscussed．Iti8pointedoutthattheeffectsofbracesonthea

6、xialforceofbracesystemcolumnsandwhetherbracesbuckleornotunderseismicactioncombinationsshouldbeconsidered，andrecommendationsarepresentedaccordingly．KEYWORDSsteelstructureconcentrically-bracedframeearthquake-resistantstrengthdesign0前言钢结构中心支撑框架，是目前多层民用建筑、单层和多层工业厂房中广泛应用的抗侧力结构体系。中心支撑框架在阪神地震中有良好的表现[1-3]

7、。美国北岭(Northridgc)地震的经验和后续的试验研究表明：“无支撑框架过度的侧向变形能力，可导致中等地震作用下不可容忍的非结构损坏”[4]。钢支撑可显著增强框架的抗侧刚度，减少侧向位移。钢支撑设计是抗震钢结构设计的一个重要方面，国际主流的抗震规范都十分重视。作用于中心支撑框架的地震侧向力，传统上假定主要由其桁架作用来抵抗，并采用放大侧向力的方式进行支撑承载力设计。中心支撑的几何构形通常采用X形、V或A形。中心支撑