多層屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法研究.pdf

1、屈曲約束支撐優(yōu)良的滯回耗能性能和施工安裝方便、經(jīng)濟(jì)、設(shè)計靈活且不影響建筑物美觀等諸多優(yōu)點，使得其在提升框架結(jié)構(gòu)抗震能力、避免主體框架免受地震損傷的設(shè)計中具有了廣闊的應(yīng)用空間。本文對多層屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法進(jìn)行了研究，基于屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)推覆分析得到的能力曲線，利用考慮第二剛度系數(shù)的彈塑性反應(yīng)譜形成需求曲線，并采用模態(tài)迭代更新施加支撐后結(jié)構(gòu)的推覆形函數(shù)，從而在已有研究的基礎(chǔ)上，提出多層屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)中屈曲約束支撐的簡化

2、設(shè)計方法。
　　 首先，簡單介紹了基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計理論，回顧了國內(nèi)外屈曲約束支撐構(gòu)件的理論和試驗研究成果以及其在工程中的實際應(yīng)用、屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究。其次，較為系統(tǒng)地回顧了既有的屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法及設(shè)計流程，揭示了Chen、Ge等提出的“帶滯回耗能裝置門式鋼橋墩簡化設(shè)計方法”中隱含了在屈曲約束支撐屈服后結(jié)構(gòu)剛度為0和結(jié)構(gòu)模態(tài)在屈曲約束支撐施加前后基本不變的假設(shè)，并通過多個算例的推覆分析和非線性動

3、力分析對上述觀點進(jìn)行了驗證。然后，從屈曲約束支撐多層框架結(jié)構(gòu)能力曲線的特性出發(fā)，討論了考慮結(jié)構(gòu)能力曲線屈服后剛度系數(shù)α的必要性，并進(jìn)而提出考慮屈服后剛度系數(shù)的單層屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和設(shè)計流程。由于在純框架結(jié)構(gòu)中施加屈曲約束支撐會帶來結(jié)構(gòu)模態(tài)較大程度的變化，提出了多層屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)的模態(tài)迭代設(shè)計流程。算例研究表明，本文提出的計算方法可以較為精確地設(shè)計得到與性能需求相適應(yīng)的屈曲約束支撐布置方案。
　　 最后，基于大

4、部分研究屈曲約束支撐減震效果的文獻(xiàn)都將屈曲約束支撐的地震響應(yīng)與純框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比的現(xiàn)狀，為了了解屈曲約束支撐框架和普通支撐框架之間的減震效果之間的差別，構(gòu)造了算例進(jìn)行了不同地震強度下的非線性時程分析，對比這兩種結(jié)構(gòu)在多遇地震以及罕遇地震下的層間位移、樓層位移以及基底剪力、柱子彎矩和軸力響應(yīng)的大小，結(jié)果表明屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)不僅能夠很好地減小主體結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)、而且能夠有效減小和控制柱及基礎(chǔ)的軸力，從而保證結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷大震下仍有足夠的承受