高层钢结构支撑方案抗震性能对比分析.pdf

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1、第28卷第3期结构工程师Vol_28．No．32012年6月StructuralEngineersJun．2012高层钢结构支撑方案抗震性能对比分析强国平(上海市浦东新区工程抗震办公室，上海201204)摘要高层钢结构中框架一支撑结构是一种常用的结构形式，文中介绍了支撑结构体系的发展情况。以某实际工程为例，说明了普通钢支撑和屈曲约束支撑两种不同支撑对结构弹性性能的影响，通过静力弹塑性推覆分析对比研究了两种方案的弹塑性性能，并对屈曲约束支撑采用偏心布置形式对框架梁的影响进行了探讨。关键词普通钢支撑，屈曲约束支撑，静力弹塑性分析，弹塑性性能Comparati

2、veAnalysisofSteelBracesFramesandBucklingRestrainedBracesFramesinTallBuildingsQIANGGuoping(ShanghaiPudongMunicipalOfficeforAnti—quakeWorkonProjects，Shanghai201204，China)AbstractBracedsteelframeisanormalstructuralsysteminhigh—risesteelbuildings．Thedevelopmentofthebracedsteelframeis

3、introduced．Basedonapracticalproject，theinfluencesofsteelbracesandbuckingrestrainedbracesontheelasticandelasto-plasticbehaviorareanalyzed．Bypushoveranalysis，theseismicbe—haviorsoftwoframesarestudied．Andthebucklingrestrainedbracesusedineccentricallybracessteelframesareanalyzed．Keyw

4、ordssteelbrace，bucklingrestrainedbrace，pushoveranalysis，elasticity-plasticity压屈曲会极大地削弱支撑作为抗侧力构件的耗能1引言能力，因而大多数抗震规范都调低了支撑的抗震承载力了。EBF通过偏心梁段的屈服，限制支撑框架结构由于柱网开问大、建筑空间布置灵的屈曲，可使结构具有较好的耗能性能；但是由于活被广泛应用在多高层建筑中J。但框架的抗偏心梁段屈服，地震后结构修复较为困难。屈曲侧刚度有限，在地震和强风荷载作用下侧向位移约束支撑框架综合解决了上述两种支撑框架的问题]。较大，限制了它的应

5、用高度或者导致应用造价高J。因而，在框架结构增设抗侧力构件是常用设置屈曲约束支撑的结构，在支撑屈服前，屈曲约束支撑能给结构提供刚度和承载力，但支撑的设计手段和方法。常用的抗侧力构件有筒体、不会发生屈曲失稳的现象；通过合理设计，地震作剪力墙、支撑，其中支撑是轴向受力构件，其截面用下支撑率先屈服，起到耗能减震的作用，从而保效率最高，是最为经济的方式。护梁柱构件，震后修复简易。传统的带支撑框架有中心支撑框架(Concen—屈曲约束支撑结构体系中，支撑与框架共同tricallyBracedFrame，CBF)和偏心支撑框架(Ec—抵抗水平力，而竖向力主要由框架部

6、分承担，其受centricallyBracedFrame，EBF)J。中震和强震力特征见图1。支撑和与支撑直接相连接的梁柱时，CBF中的支撑会受压屈曲或受拉屈服，而若受收稿日期：2012—04—15联系作者，keyhbh@126．com·抗震与抗风·结构工程师第28卷第3期形成支撑框架，整体结构处于弹性阶段时，支撑框建筑。结构平面图见图2，由于结构短轴方向仅2架与主体框架分摊的水平力与两者之间的抗侧刚跨，因而在该方向设置两道支撑，且为增强结构的度比有关。抗扭刚度，并结合建筑功能，支撑设置在结构的端主体框架刚性杆支撑框架部。在结构的长轴方向也设置了一道支撑

7、，但由——]厂一一f于建筑功能的限制，支撑框架位于楼层走廊的位置，因而长轴布置的支撑从第四层到顶层需设置成偏心支撑的形式。结构支撑立面图见图3。结构的框架柱为钢管柱，框架梁为H型钢梁，中心支撑采用H型钢支撑。结构各层主要构件的截面见表1表1主要构件几何尺寸Table1Dimensionsofstructuralmembers构件名称1～3层4～9层1O～12层框架梁HN500mmHN500mmHN500mmx200mmx200mmx200mm箱型柱600mm箱型柱450mm箱型柱400mnq框架柱x600mmx450mm×400mm图1屈曲约束支撑框架受

8、力特征×2ORINI×16mill×12mmFig．1Thebucklingre