屈曲約束支撐在高烈度區(qū)多高層建筑的應(yīng)用研究.pdf

1、08年汶川地震發(fā)生后，國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范中進(jìn)一步明確了“小震不壞、中震可修、大震不倒”這一抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的意義和要求。目前，設(shè)計(jì)人員通常通過加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面、增加配筋等方法來提高結(jié)構(gòu)自身的抗震能力。然而由于地震作用的隨機(jī)性與變化性，傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)方法下該思路難以達(dá)到預(yù)期的理想效果。屈曲約束支撐作為一種新型消能減震構(gòu)件，在鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。屈曲約束支撐具有能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)提供較大的側(cè)向剛度，可以在結(jié)構(gòu)中靈活布置，能夠在中震和大震

2、作用下耗散地震能量等優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上解決了傳統(tǒng)框架設(shè)計(jì)過程中抗側(cè)剛度不足與抗震性能不良等問題。
　　本文以一幢位于8度設(shè)防區(qū)的高層辦公樓為例，分別采用兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行方案比較，結(jié)合建筑功能分別對(duì)混凝土框架一屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)和混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)及抗震分析，得到在符合國(guó)家規(guī)范要求的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)與混凝土框架一屈曲約束支撐布置方案。通過消能減震方案設(shè)計(jì)，結(jié)合PKPM軟件對(duì)在多遇地震工況下分析其減振效果，論證屈曲約束支

3、撐-混凝土框架這一結(jié)構(gòu)形式在該實(shí)例中的可行性，并對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。通過有限元分析軟件對(duì)于這兩種結(jié)構(gòu)布置方案在罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行評(píng)估。通過分析發(fā)現(xiàn):屈曲約束支撐的受力分析特點(diǎn)為在小震作用下屈曲約束支撐的變形以彈性變形為主，不會(huì)發(fā)生屈服;在大震作用下進(jìn)入屈服段，提供耗能效果。相比于框架-剪力墻方案，屈曲約束支撐-框架體系避免400mm厚的剪力墻同時(shí)減小了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，提升了建筑使用品質(zhì)，同時(shí)節(jié)

4、省了造價(jià)。
　　通過推覆分析得到兩種結(jié)構(gòu)體系在大震作用下的性能點(diǎn)，明確結(jié)構(gòu)體系中的塑性鉸分布和構(gòu)件的破壞情況并進(jìn)行對(duì)比，得到兩種結(jié)構(gòu)方案在大震下的抗震性能。通過彈塑性分析發(fā)現(xiàn):框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的損傷主要集中與墻體相連的連梁上，同時(shí)墻柱出現(xiàn)了較大面積的中度損壞，重度損壞也較多，整體結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重。而對(duì)于屈曲約束支撐-框架結(jié)構(gòu)體系，在罕遇地震作用下，只有部分與BRB相連的梁端出現(xiàn)破壞情況，柱子重度損壞的較少，在設(shè)計(jì)中可以考慮對(duì)少部分