防屈曲支撐框架結構設計及消能減震效果分析研究.pdf

1、中心支撐－框架結構具有較好的抗側能力，無論在鋼結構還是在鋼筋混凝土結構中都是經常采用的一種結構體系。但是在地震荷載作用下，當其承受壓力荷載時容易發(fā)生失穩(wěn)而較早喪失性能；混凝土支撐雖然抗壓能力較強，但是在承受拉力荷載時容易發(fā)生混凝土開裂，在地震反復荷載作用下容易脫落而喪失性能。防屈曲支撐是通過在支撐鋼芯外圍附設防止其整體失穩(wěn)的約束單元，在限制支撐發(fā)生屈曲的同時能夠使其在較大拉壓荷載作用下都表現出全截面屈服。通過合理的構造設計，可以使防屈曲

2、支撐在小震作用下保持彈性，為結構提供較強的抗側剛度；在強震作用下能夠率先發(fā)生屈服，利用鋼材良好的滯回耗能特性吸收地震輸入結構的能量，保護主體結構。經歷大地震后，主體結構殘余變形小，修復費用低，即使個別支撐需要更換，也很方便，絕大部分支撐可以繼續(xù)使用，免維護。 本文第一章首先介紹了研究背景和防屈曲支撐－框架結構的應用現狀，然后介紹了目前存在的一些問題和本文研究的主要內容。第二、三章分別介紹了防屈曲支撐的構造、耗能原理、剛度、鋼芯參

3、數計算等基本理論和防屈曲支撐結構體系的計算特性及其設計流程，推導了考慮防屈曲支撐鋼芯各部分構造參數的軸向剛度計算方法，介紹了防屈曲支撐－框架結構體系的計算模型、等效周期、等效剛度、等效阻尼比和結構延性比的計算方法等。第四章重點介紹了防屈曲支撐－框架結構的分析方法，特別是在非線性分析中所遇到的一些問題及解決辦法。在第五章設計算例分析中，對一座高烈度地區(qū)的三層鋼筋混凝土框架結構用傳統(tǒng)的結構技術和使用防屈曲支撐的耗能結構進行了計算和設計，部分

4、參數使用了本文建議的計算公式，用反應譜法、非線性動力分析和非線性靜力分析對其進行了抗震性能對比分析。驗證了本文提出針對上述結構所提出的設防目標和某些參數的計算公式是可行的，也驗證了防屈曲支撐耗能作用明顯。在第六章的算例分析中，提出了用剛度相等的原則使用防屈曲支撐替代原中心支撐－框架結構中的傳統(tǒng)支撐，用非線性動力分析和非線性靜力分析分析了該鋼框架結構使用防屈曲支撐改進后的抗震效果。驗證了本文針對這一結構所提出的設防目標、等剛度替換方法以及