屈曲约束支撑应用于纯框架结构加固项目的地震响应分析

对于纯框架结构的加固项目,根据原结构地震动响应特性,选取薄弱部位布置屈曲约束支撑,进行多遇地震下的反应谱法计算和罕遇地震下的时程分析,判断加固方法是否可行。分析结果表明,屈曲约束支撑在小震下保持弹性状态,为结构提供抗侧刚度;大震下进入屈服状态,发挥消能减震作用。布置支撑后,结构的扭转特性得到改善,层间位移角、变形等各项指标都满足规范要求,达到了消能减震的目的。     

屈曲约束支撑在某实验楼中的应用

某实验楼为混凝土框架结构,结构的横纵向布置屈曲约束支撑。采用等效支撑模型(PKPM)和等效弹簧模型(MIDAS/Gen)对结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应进行分析。分析结果表明:等效支撑模型可以较好地模拟屈曲约束支撑在结构中的作用,该屈曲约束支撑方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标。多遇地震作用下,屈曲约束支撑保持弹性,为结构提供抗侧刚度;罕遇地震作用下,屈曲约束支撑进入屈服耗能;屈曲约束支撑可以完全隐藏在墙体内侧,不影响建筑使用功能。     

屈曲约束支撑在钢框架办公楼抗震加固中的应用

屈曲约束支撑在承受拉力或压力时,均表现出良好的滞回性能和耗能能力,具有较好的抗震性能。本文结合某5层钢框架结构办公楼的抗震加固实例,阐述了屈曲约束支撑加固方案具有的优势及支撑布置原则。采用SAP2000建立了结构加固前后的有限元模型,并对其进行了反应谱分析和非线性时程分析。结果表明:多遇地震作用下结构的抗侧刚度增加,扭转性能得到了较好的改善;罕遇地震作用下支撑率先屈服耗能,有效地减小了结构地震反应,提高了结构整体刚度和承载力。     

高效消能支撑在既有框架结构加固工程中的应用

高效消能支撑不但具有普通屈曲约束支撑耗能能力强的特点,还具备更小的屈服位移,可以更早地消耗能量、保护结构。本文将此支撑用于钢与混凝土组合结构加固改造工程,首先根据原结构的地震响应在结构薄弱位置布置支撑,然后对加固后结构进行多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的时程分析。分析结果显示,加固后结构扭转周期得到改善,多遇地震及罕遇地震结构作用下层间位移角均满足规范限制,体现了高效消能支撑良好的减震效果。     

某屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构静力推覆分析

兰州云天皇冠酒店为屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构,属超限高层建筑。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构平面布置不对称和高度超限的情况,对比了结构分别采用普通支撑和屈曲约束支撑时的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;在罕遇地震作用下,部分屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力。通过采用屈曲约束支撑,既减轻了结构地震反应,又达到设计的预期性能目标且满足规范的要求。     

屈曲约束支撑在某混凝土结构薄弱层中的应用

淮安开元国际大酒店属于超限高层结构。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构竖向不规则性的特点,设置屈曲约束支撑对显著薄弱层予以加强。采用静力推覆分析方法和时程分析法分析了结构在设置不同刚度和形式的屈曲约束支撑前后的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构薄弱层提供支撑刚度,满足规范的要求;在罕遇地震作用下,屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力,改善了抗震性能。不同应力水平下的屈曲约束支撑对主体构件塑性铰出现的影响有所不同,同时滞回特性也有所差别。     

屈曲约束支撑在某礼堂抗震加固中的应用

采用屈曲约束支撑、钢支撑两种加固方案对老旧建筑物进行抗震加固改造,并分别对原结构、屈曲约束支撑加固结构、钢支撑加固结构在地震作用下的的动力特性、楼层刚度比、层间位移角等进行分析和对比。结果表明,采用屈曲约束支撑加固在小震时可有效提高结构的抗侧刚度,中震、大震时可滞回耗能,从而减轻震害,在抗震性能化设计中实现了很好的经济性;可通过选择不同性能的屈曲约束支撑达到不同的抗震性能化需求;屈曲约束支撑加固还有降低结构地震响应,提高结构抗震能力,空间布置灵活、施工简单方便、施工周期短等特点。     

采用BRB的建桥合一高铁站房结构耗能减震分析

针对已有建桥合一的高铁站房结构,本文提出了基于屈曲约束支撑的站房结构耗能减震技术方案。通过对设置屈曲约束支撑的站房结构进行动力特性分析、多遇地震的反应谱分析和罕遇地震的动力弹塑性时程分析,探究屈曲约束支撑对于高铁车站结构抗震性能的影响,以验证屈曲约束支撑在车站结构的可行性。结果表明:建桥合一的高铁站房设置屈曲约束支撑,在多遇地震作用下可减小地震响应,在罕遇地震作用下可减轻结构塑性铰的屈服程度,避免站房结构的柱产生塑性铰。     

屈曲约束支撑装配式钢结构减震设计

本文结合工程实际,介绍了屈曲约束支撑在上海某高层装配式商业建筑结构设计中的应用。进行了多遇地震作用下的反应谱分析、多遇地震作用下的弹性时程分析及罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,研究屈曲约束支撑在不同地震水准作用下的性能并指导工程设计。时程分析的结果表明:多遇地震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,提供了良好的抗侧刚度,结构的最大层间弹性位移角为1/558,小于1/250,满足规范要求;罕遇地震作用下,结构的最大弹塑性层间位移角为1/86,小于1/50,满足规范限值要求。屈曲约束支撑在罕遇地震作用下进入塑性状态并耗能,结构塑性变形引起的耗能仅占结构总耗能的6%左右;结构构件的损伤程度低。屈曲约束支撑工作状态良好,发挥了良好的耗能机制。     

北京市轨道交通指挥中心（二期）屈曲约束支撑设计及动力弹塑性分析

北京市轨道交通指挥中心项目采用了框架支撑结构体系,其中支撑采用普通支撑与屈曲约束支撑结合的布置方式,采用此种方案既有效改善了结构抗侧刚度及抗震性能,又通过优化组合降低了工程造价。构件试验及结构动力弹塑性分析表明：屈曲约束支撑在设防地震作用下可率先进入屈服状态,主体结构在罕遇地震作用下塑性变形主要发生在底部区域框架柱内型钢处,且整体结构损伤程度在安全范围;结构在罕遇地震下各项性能指标满足规范要求。     

北京市轨道交通指挥中心(二期)屈曲约束支撑设计及动力弹塑性分析

北京市轨道交通指挥中心项目采用了框架支撑结构体系,其中支撑采用普通支撑与屈曲约束支撑结合的布置方式,采用此种方案既有效改善了结构抗侧刚度及抗震性能,又通过优化组合降低了工程造价。构件试验及结构动力弹塑性分析表明:屈曲约束支撑在设防地震作用下可率先进入屈服状态,主体结构在罕遇地震作用下塑性变形主要发生在底部区域框架柱内型钢处,且整体结构损伤程度在安全范围;结构在罕遇地震下各项性能指标满足规范要求。     

带BRB的钢筋混凝土加层框架结构减震性能分析

本文对加层后抗侧刚度不足的钢筋混凝土框架结构布置屈曲约束支撑,以满足弹性位移角限值的设计要求。运用ANSYS软件对加层后的整体结构进行两种不同地震波作用下的动力时程分析,确定各楼层的层间位移角,对不满足要求的楼层布置屈曲约束支撑,然后对加支撑后的加层框架结构进行多遇地震和罕遇地震下的抗侧移验算。结果表明,加屈曲约束支撑后,结构的层间位移角满足规范要求,且具有良好的耗能减震性能。     

钢筋混凝土框架结构防屈曲支撑加固振动台试验研究

为验证某多层钢筋混凝土框架结构采用防屈曲支撑加固后在地震作用下的抗震性能,以实际工程为背景,对未加固结构及采用防屈曲支撑加固结构进行了1/5比例缩尺模型振动台试验,主要研究了模型结构的动力特性、阻尼比、地震反应、防屈曲支撑的耗能能力及震后防屈曲支撑的性能变化。试验结果表明：未加固模型结构在地震输入下未能实现规范的“三水准”抗震目标,采用防屈曲支撑加固后的模型结构改柱铰机制为梁铰机制,地震反应得到有效控制,最大位移降低率达97%;防屈曲支撑在多遇地震作用下仅增加结构抗侧刚度,分担地震剪力约占地震总剪力的34%~49%,设防及罕遇地震作用下防屈曲支撑屈服变形明显,有效提高结构阻尼,耗散的能量占地震输入总能量的25%~51%;不同型号防屈曲支撑震后性能变化有较大差异,防屈曲支撑结构体系的破坏形态为防屈曲支撑首先断裂失效,进而梁柱破坏。     

屈曲约束支撑-不规则混凝土结构体系的弹塑性地震反应分析

屈曲约束支撑是一种消能减震构件,在受拉和受压两种状态下都能达到屈服。以某框架结构教学楼为研究对象,阐述屈曲约束支撑在不规则混凝土框架结构加固工程中的应用。采用ABAQUS有限元软件,对在单向、双向和三向7度罕遇地震作用下加固前后的教学楼进行弹塑性动力时程地震反应分析研究。通过对比结构加固前后的层间位移角和顶层残余位移以及BRB的滞回耗能,以评价不规则钢筋混凝土框架结构-BRB体系的抗震性能。数值结果表明,合理设置屈曲约束耗能支撑能够提升不规则结构的抗震性能。     

上海浦东国际机场三期扩建工程卫星厅消能减震项目抗震性能化分析

上海浦东国际机场卫星厅的中央大厅结构复杂,布置有耗能型屈曲约束支撑,为获得罕遇地震下的结构性能水平以及屈曲约束支撑的耗能情况,采用动力弹塑性时程分析方法对其进行了分析计算。通过动力特性、基底剪力和顶点位移对比分析,验证了模型及计算结果的合理性。根据分析结果可知,层间位移角满足规范要求,构件损伤满足罕遇地震下结构性能设计要求。在罕遇地震下,屈曲约束支撑的耗能优异,不同地震波作用下耗能占比差异较大。将BRB耗能占比最优区间控制在合理的层间位移角范围内,可最大限度地发挥BRB耗能水平。     

屈曲约束支撑在某高层设计中的应用研究

以实际工程为例,介绍了屈曲约束支撑在高层混凝土框架结构中的设计方法,分析了屈曲约束支撑在多遇地震及罕遇地震下对混凝土框架结构的抗震性能影响。结果表明:屈曲约束支撑可以有效地控制不规则结构在地震作用下的扭转变形,明显改善建筑结构抗震性能。     

防屈曲支撑在某钢框架结构加固设计中的应用

采用防屈曲支撑对某钢框架结构进行抗震加固,对加固后结构的抗震性能进行了研究。采用弹性分析和弹塑性时程分析得到结构在多遇和罕遇地震下的反应。对比了加固前、后结构的侧向位移、层间位移角及塑性铰发展情况。讨论了防屈曲支撑的滞回特性,介绍了构件和节点的加固设计方法。分析结果表明对钢框架结构增设防屈曲支撑可以有效地减小结构地震反应,提高结构的抗震性能,减少加固工作量及大震后的修复工作。为类似的钢框架结构抗震加固工程提供参考。     

湖北省科技馆混合减震巨型结构动力弹塑性时程分析

湖北省科技馆采用巨型钢框架-支撑结构体系,存在尺寸突变、扭转不规则、楼板不连续等不规则项,属于超限结构.为改善结构抗震性能,采取混合减震措施,在结构内布置屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙2种消能减震器.采用ABAQUS软件对结构进行施工模拟分析及动力弹塑性时程分析,研究罕遇地震作用下屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙混合减震效果,并给出定量评估,包括结构位移响应、构件损伤、能量耗散分布等.分析结果表明:2种消能减震器布置于结构薄弱位置,在提供结构刚度的同时,罕遇地震作用下作为结构第一道抗震防线,防屈曲耗能钢板墙产生良好的屈服塑性变形,屈曲约束支撑滞回耗能显著,有效保护了主体结构.     

防屈曲耗能支撑在铰接混凝土框架抗震加固中的应用

在我国部分地区还存在有铰接混凝土框架结构,这种结构体系在设计时未进行抗震设计,如继续使用,应进行抗震加固以使其满足抗震要求。防屈曲耗能支撑克服了普通钢支撑失稳的缺点,具有明确的屈服位移和屈服力,在多遇地震下可保持弹性状态,为结构提供刚度和抗震承载力。在设防烈度地震和罕遇地震下,防屈曲耗能支撑将屈服耗能,从而为结构提供耗能能力。结合防屈曲耗能支撑的特点,提出在铰接混凝土框架结构中的抗震加固方法,并结合实际工程实例,研究加固后结构的耗能能力。     

屈曲约束支撑在工程设计中的运用

屈曲约束支撑是近年来发展起来的新型结构构件,它具有承载力高,延性与滞回性能好的特点,在地震状态下,它能减少相邻构件的受力,屈曲约束支撑布置相对灵活,它能够有效地控制结构的抗侧刚度、抗扭刚度,使结构在地震条件下受力状态得到比较好的改善。