屈曲約束支撐在巨型鋼框架減震性能方面的研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展進(jìn)入黃金時(shí)期。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口數(shù)量急劇增長(zhǎng)，人們的生活方式和工作方式的改變，使得人們對(duì)于高層建筑的要求日益提高，而巨型鋼框架樣式的發(fā)展越來(lái)越多樣化，結(jié)構(gòu)層數(shù)越來(lái)越高度化，結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越復(fù)雜化，由此巨型鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到人們的歡迎。巨型鋼框架結(jié)構(gòu)有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也有著不可忽略的缺點(diǎn)，既結(jié)構(gòu)有較好的延性特性的優(yōu)點(diǎn)，也有結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度比較相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低的缺點(diǎn)。在地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的水平位移較大，巨型

2、鋼框架支撐構(gòu)件就必須為結(jié)構(gòu)提供很大的側(cè)向剛度。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度很大時(shí)，承受的軸向力也會(huì)很大，就容易出現(xiàn)破壞和失穩(wěn)，故此選擇抗側(cè)力構(gòu)件，成為巨型鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重中之重，巨型鋼框架的抗震性能也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。最近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)消能、減震方便的研究很多，并取得了豐碩的研究成果。建筑的抗震不再是僅僅依靠結(jié)構(gòu)增加本身梁柱的剛度，而是充分利用結(jié)構(gòu)的耗能減震裝置來(lái)減小地震荷載作用對(duì)建筑物的破壞。傳統(tǒng)意義上的巨型鋼框架設(shè)計(jì)，應(yīng)用最多的

3、是普通支撐承受結(jié)構(gòu)的側(cè)向軸力。普通支撐約束有著非常明顯的缺點(diǎn)就是當(dāng)結(jié)構(gòu)處在彈性階段的時(shí)候結(jié)構(gòu)的延性較小，然而這時(shí)時(shí)候的結(jié)構(gòu)剛度非常大，如果這時(shí)候?qū)Y(jié)構(gòu)施加橫向的地震荷載作用，普通支撐容易受壓屈曲使結(jié)構(gòu)喪失承載力。為了克服普通支撐受壓容易屈服的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，最后發(fā)現(xiàn)屈曲約束支撐不僅可以使得結(jié)構(gòu)在地震作用下能達(dá)到屈服而且不發(fā)生屈曲。
　　屈曲約束支撐也叫BRB，在地震作用下，結(jié)構(gòu)不論是處于受拉還是處于受壓狀態(tài)，

4、結(jié)構(gòu)都能達(dá)到屈服從而保證結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈曲破壞，這種特性使結(jié)構(gòu)提高了剛度和滯回耗能能力。屈曲約束支撐由核心單元（芯材）構(gòu)件、約束單位構(gòu)件和約束單元之間的無(wú)粘結(jié)材料組成的具有良好的力學(xué)性能的材料。芯材是主要受力構(gòu)件，通常情況下由屈服較好的鋼材充當(dāng)，現(xiàn)在比較常采用的截面形式為十字形和一字形；約束單元從側(cè)向?qū)Y(jié)構(gòu)施加約束，防止芯材受壓時(shí)發(fā)生屈曲失穩(wěn)，目前常用的為鋼管砼；無(wú)粘結(jié)材料倉(cāng)裹在核心單元的表面，用于消除核心單元與約束單元之間的摩擦力。

5、>　　對(duì)于屈曲約束支撐，本文首先對(duì)其基本工作原理進(jìn)行了介紹，其次對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行了深入分析，最后建立整體模型進(jìn)行抗震分析。本文采用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件分別建立含有普通支撐約束和屈曲約束支撐的模型，建立的模型必須考慮到巨型鋼框架自身的力學(xué)性能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。首先對(duì)兩種模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，以此獲得結(jié)構(gòu)的周期頻率等各種基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。然后在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上對(duì)模型一和模型二進(jìn)行多遇地震作用下的彈性時(shí)程分析，以確定它