設有防屈曲支撐的鋼框架結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計.pdf

1、框架-支撐是一種雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。它具有兩道抗側(cè)力防線，支撐部分為其第一道防線，框架部分為其第二道防線，抗側(cè)剛度大，抗震性能優(yōu)越，一般在鋼結(jié)構(gòu)中應用較為廣泛。但是，由于傳統(tǒng)支撐的長細比較大，在受壓時易失穩(wěn)，尤其在地震荷載的作用下，起不到良好的抗側(cè)性能。
　　防屈曲支撐是對傳統(tǒng)支撐的改進，其不但克服了支撐在受壓時易屈曲的缺點，而且具有在支撐受壓受拉時都可以達到全截面屈服的特點，擁有良好的滯回性能，在地震荷載作用下可以消耗大量的地震

2、能量，從而有效地保護了主體結(jié)構(gòu)的安全。
　　目前，在防屈曲支撐構(gòu)件設計方面的研究已經(jīng)成熟，并且國外尤其是日本、美國已經(jīng)大量的應用到實際工程中。在我國，針對支撐構(gòu)件方面的研究已經(jīng)開展。但是，在設有防屈曲支撐框架設計方面的研究相對較少，以往的研究主要是將該種結(jié)構(gòu)體系分開設計，通過支撐與框架的抗側(cè)剛度比將其分別進行設計，再通過模態(tài)分析、振型分解反應譜分析、動力時程分析、Pushover分析等來校核結(jié)構(gòu)體系，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的尺寸等參數(shù)直到體

3、系層間位移滿足規(guī)范要求。然而，目前已有的研究，通常是將框架部分先做強，這樣一般設計出來的結(jié)構(gòu)容易滿足規(guī)范的要求，對結(jié)構(gòu)體系不滿足規(guī)范要求后的結(jié)構(gòu)體系的調(diào)整研究則甚少，本文針對這方面的不足進行了本課題的研究。
　　一般通過支撐與框架的抗側(cè)剛度比對結(jié)構(gòu)體系進行設計，當初步設計的結(jié)構(gòu)體系不滿足規(guī)范要求的，通常是對整個結(jié)構(gòu)體系進行調(diào)整，先調(diào)整框架部分，再根據(jù)抗側(cè)剛度比來調(diào)整支撐部分，通過不斷的調(diào)整來使結(jié)構(gòu)體系滿足規(guī)范要求。這樣的調(diào)整相當繁

4、瑣，效力比較低。在用防屈曲支撐對已有框架進行加固時，一般只能進行調(diào)整支撐部分來使其滿足規(guī)范要求，但是設計人員在調(diào)整時也只能帶有嘗試性地增加截面尺寸，通過不斷的調(diào)整來使結(jié)構(gòu)體系符合規(guī)范的要求，工作量大、過程也相當繁瑣。
　　對此，本文基于規(guī)范對雙重結(jié)構(gòu)體系中框架的剪力分擔率25％以上的要求，通過先確定鋼框架與支撐層間剪力分擔率對結(jié)構(gòu)體系進行設計，并對初步設計的結(jié)構(gòu)體系應用ABAQUS有限元軟件進行動力時程分析，針對框架-支撐結(jié)構(gòu)體系