强震下V型偏心支撑钢框架层剪力分布及影响因素.pdf

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1、第28卷第1期苏州科技学院学报(工程技术版)Vo1．28No．12015年3月JournalofSuzhouUniversityofScienceandTechnology(EngineeringandTechnology)Mar．2015强震下V型偏心支撑钢框架层剪力分布及影响因素任丹丹．顾强(苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州215011)摘要：对6个V型偏心支撑钢框架(VEBF)算例进行了远场强震下的弹塑性时程分析；得到了各算例结构的层剪力分布，分析了影响结构层剪力分布的因素；提出了可用于性态设计的V

2、EBF结构层剪力分布模式，对比分析表明，模式有较好的精度。关键词：V型偏心支撑钢框架；动力时程分析；层剪力分布；弹塑性；影响因素中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1672—0679(2015)叭一0024—06我国《建筑抗震设计规范)(GB50011-2010)L]采用底部剪力法或振型分解反应谱法计算结构的水平地震作用，按弹性设计结构，其水平力分布模式与罕遇地震下结构的实际层剪力分布有差异，无法准确反映结构弹塑性状态下的性能。基于性态的抗震设计需要以结构弹塑性状态下的层剪力分布为依据，层剪力分布

3、模式是否合理直接关系到基于能量性态设计方法的精度。近年来，有学者研究了远场罕遇地震下结构的层剪力分布。Chao&Goelt21提出了用于偏心支撑钢框架和特殊桁架抗弯钢框架的侧向力分布模式，见式(1)～(3)。=V(1)ⅡC(13_m)(hJj)(当i=n时，1=o；6=0．75T~．)(2)，：1n卢F／V=(h／IVh)(b=0．75)(3)=l式中，为第层的侧向力；Cv为楼层水平力分布系数；V为结构基底剪力；为层剪力分布系数；W为第i层重量；为第层至地面的高度；n为结构总层数；、分别为第i层和顶层的层剪

4、力。公式(2)～(3)源于对结构算例时程分析结果的拟合，其所分析的算例结构均按美国规范设计。为研究按我国现行规范设计的VEBF结构弹塑性状态下的层剪力分布，该文采用非线性动力时程法分析了6个按我国规范设计的VEBF算例的层剪力分布，以及阻尼比、耗能梁长度等因素对结构层剪力分布的影响。1算例设计＼／＼／依据文献『11、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)[31，利用＼／＼／＼／SAP2000设计了6个VEBF算例。算例信息如下：设防烈度为＼／＼／＼／＼／8度(0．2g)；地震分组第三组；地面粗糙度C

5、类；场地类别Ⅱ一l／＼／＼／＼／类；基本风压0．3kN／m；基本雪压0．5kN／m；钢材Q235B；楼面＼／VY恒，活载标准值4．0／2．0kN／m；屋面恒／活载标准值5．6／0．5kN／晰。州ITI。梁、支撑采用焊接H形截面，柱采用箱形截面。5跨算例1(a)平面图(b)立面图个，3跨算例5个，平立面布置见图1，结构信息见表1。图1结构平立面布置[收稿日期】2014—04—24【基金项目】国家自然科学基金项目(51278320)[作者简介】任丹丹(1988一)，男，安徽蒙城人，硕士研究生。26苏州科技学院学

6、报(工程技术版)201515x3x3．9~7．8FP3、FP4、FP5、FP10、FP11、FPl4、F1)29、FP30、FP31、FP32、FP33、F1)34、FP36、FP41、FP42、FP43、FP45l5x3x3．3x7．2FPl、FP2、FP4、FP6、FPl1、FP14、FP16、FPl7、FP19、FP20、FP25、F1)27、FP28、FP30、FP32、FP34、FP37、FP41、FP45．FP4710x3x3．3x7．8FP1、FP5、FP9、FP12、FP22、FP24、FP

7、30、FP35、FP43、FP4415x3x3．3x7．8FP1、FP2、FP4、FP14、FP18、FP25、FP26、FP28、FP30、FP32、FP34、FP37、FP45、FP4715x5~3．3x7．8FP1、FP2、FP10、FP21、FP24、FP25、FP26、FP28、FP31、FP32、FP38、FP39、FP4120~3x3．3x7．8FP1一FP3、FP6、FP8、FP9、FP13、FP14、FP15、FP23-FP26、FP29、FP31、FP38、FP41-FP45、FP47跨

8、度、跨数对VEBF结构层剪力分布的影响，如图6所示。图6(d)中6为楼层高度与结构总高度的比值。除图6(c)外，地震波峰值加速度均对应罕遇地震。苏州科技学院学报(工程技术版2015图6(e)中两结构的层高不同，层高较大结构下部的增大，在结构中上部卢变化较小。说明结构层高增大时。结构下部楼层分担侧向力的比重增加。图6(f)中，两结构大小及分布相近，说明跨度对结构层剪力布影响小，可忽略不计。由图6(g)可见，增加结构