59屈曲约束支撑_钢筋混凝土框架结构的设计与分析_朱江

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1、第42卷第12期建筑结构Vol．42No．122012年12月BuildingStructureDec．2012屈曲约束支撑-钢筋混凝土框架结构的设计与分析1，233朱江，李帼昌，马传正(1大连理工大学土木工程学院，大连116024;2沈阳大学建筑工程学院，沈阳110044;3沈阳建筑大学土木工程学院，沈阳110168)［摘要］利用SAP2000软件建立包含和不包含屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架计算模型，分别采用反应谱分析和Pushover分析方法对两种模型进行对比计算分析。结果表明:在纯钢筋混凝土

2、框架结构中合理设置屈曲约束支撑，可以达到增加框架结构的侧向刚度、明显降低结构侧向变形、实现多道设防的效果。［关键词］钢筋混凝土框架;屈曲约束支撑;地震反应分析中图分类号:TU352.1文献标识码:A文章编号:1002-848X(2012)12-0054-05Analysisanddesignonbucklingrestrainedbraces-reinforcedconcreteframestructures1，233ZhuJiang，LiGuochang，MaChuanzheng(1School

3、ofCivilEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China;2SchoolofConstructionEngineering，ShenyangUniversity，Shenyang110044，China;3SchoolofCivilEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China)Abstract:Computermodelsofbucklingrestr

4、ainedbraces-reinforcedconcreteframeandRCframeweresetup，andseismicperformancesofthemodelswerecalculatedbyadoptingresponsespectrumanalysisandPushoveranalysisbasedonSAP2000．TheresultsshowthattheRCframeincludingbucklingrestrainedbraceswillincreasestory-st

5、iffness，decreaselateraldeformationofframestructuresignificantly，andreachrequirementofmoredefencesinseismicconceptdesignofbuildings．Keywords:RCframe;bucklingrestrainedbraces;seismicresponseanalysis［1］0引言果，日本的许多学校建筑普遍采用了这种方式。钢筋混凝土框架结构具有建筑平面布置灵活、但在中震和强震时

6、，普通钢支撑会产生受压屈曲和能获得较大空间、施工方便、经济等优点，因而很适受拉屈服。如果在设计中考虑支撑发挥受压能力，合于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公由于支撑屈曲不利于能量耗散，则必须使得支撑具楼、旅馆、医院等建筑。但同样该结构也存在抗侧刚有足够大的截面以避免支撑屈曲，而加大截面使地度小、在水平荷载作用下侧移较大、抗震性能较差等震力作用相应加大，反过来又对支撑提出更高的设缺点。即使合理设计后，框架本身能承受较大变形，计要求，这种恶性循环严重影响其经济性;如果在设但仍可能发生非结构构件(如

7、填充墙、装修、设备计中不考虑支撑发挥受压能力，则支撑的潜在能力等)的严重破坏，造成较大经济损失和人员伤亡，因没有得到充分的发挥，这会导致需要增大其他构件此该体系在房屋高度和地震区使用受到限制。的截面。为解决普通钢支撑受压屈曲问题，近年来国外在2008年汶川地震中暴露了纯钢筋混凝土框开发出一种新型支撑称为“屈曲约束支撑”架结构与底框结构一道防线在罕遇地震时存在较大(Bucklingrestrainedbrace，简称BRB)，其最早的研的倒塌与严重破坏的可能。为解决纯钢筋混凝土框［2］究起源于197

8、1年日本的Yoshino对一内藏钢板架抗侧刚度小的缺点，一般在设计上采用加入剪力剪力墙的研究。屈曲约束支撑在构造上分为核心单墙。但加入剪力墙则可能明显提高结构自重，并且元、屈曲约束单元和滑动约束机制三部分，支撑的中剪力墙在地震中破坏后无法修复。鉴于钢支撑-钢心是核心单元。为避免核心单元受压时整体屈曲，框架具有很好的抗震性能，并且近年来各类轻质复核心单元被置于屈曲约束单元内，通常是钢套管，然合墙体和新型维护结构的大量出现，启发我们在框后在套管内灌注砂浆或混凝土。为减小或消除核心架的某