高层钢结构支撑方案抗震性能对比分析

高层钢结构中框架—支撑结构是一种常用的结构形式,文中介绍了支撑结构体系的发展情况.以某实际工程为例,说明了普通钢支撑和屈曲约束支撑两种不同支撑对结构弹性性能的影响,通过静力弹塑性推覆分析对比研究了两种方案的弹塑性性能,并对屈曲约束支撑采用偏心布置形式对框架梁的影响进行了探讨.     

屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析

以实际工程为例,分析了带屈曲约束支撑的现浇钢筋混凝土框架结构的抗震性能。利用SAP2000对屈曲约束支撑框架结构进行小震弹性及大震弹塑性分析,其中大震弹塑性分析分别采用了时程分析方法和Pushover分析方法。通过大震弹塑性分析结果的整理,了解结构构件在大震下的结构表现,从而掌握整个结构的抗震性能。     

某加屈曲约束支撑框架结构的弹塑性时程分析

某具有4项超限的大跨混凝土框架结构扭转效应明显,没有加防屈曲约束支撑(BRB)时,结构扭转周期比大于限值0.90(第一扭转周期/第一平动周期),最大扭转位移比大于限值1.4。不符合规范要求,故需要在结构中加入防屈曲约束支撑限值扭转。为验证加防屈曲约束撑后结构的的可靠性,对结构进行弹塑性时程分析,得出结构层间位移角及支撑屈服情况。结果表明结构在加入屈曲约束支撑后是可靠地,屈曲约束支撑不仅控制了结构的扭转,而且在大震下充分耗能,保证了结构的安全性。     

基于位移的屈曲约束支撑混凝土框架结构抗震设计方法

采用基于位移的抗震设计方法对屈曲约束支撑混凝土框架进行抗震设计,采用线性侧移曲线,基于弹塑性位移反应谱求得结构的屈服基底剪力,对屈曲约束支撑进行设计。按照此方法分别设计5层和10层屈曲约束支撑混凝土框架结构,并对设计结果进行Pushover分析和动力时程分析。结果表明:屈曲约束支撑可有效控制结构的位移,结构的侧移模式与假定基本一致,可实现屈曲约束支撑混凝土框架的抗震性能设计。     

人民日报社报刊综合业务楼动力弹塑性时程分析

屈曲约束支撑(BRBs)框架因具有良好的耗能能力而被越来越多的多、高层结构所采用,但其结合整体结构在不同设防烈度水准下全过程的受力和变形特征并未被引起重视。人民日报社报刊综合业务楼是在高烈度区全面采用屈曲约束支撑的高层钢结构建筑,对该结构进行了设防烈度和罕遇烈度地震作用下的弹塑性时程分析。重点揭示了屈曲约束支撑的耗能能力、实际的变形情况、结构的残余变形,以及屈曲约束支撑对其他主体结构构件的影响等。对于采用BRBs作为主要抗侧力构件的高层钢结构,在遭遇设防烈度以上地震时,抗力由支撑向框架转移的现象是明显的,框架部分特别是框架梁的耗能和损伤不容忽视。     

北京鲜活农产品项目消能减震设计北大核心CSCD

北京鲜活农产品项目为北京市重点项目,通过结构方案的优选,采用了混凝土框架结构体系+屈曲约束支撑及剪切型阻尼器结构形式。采用性能化设计,对结构进行了小震、中震分析,并采用MIDAS/Gen程序进行了罕遇地震作用下的弹塑性动力分析。计算分析结果表明,屈曲约束支撑及剪切型阻尼器的引入能有效降低结构的地震反应,很好地起到了第一道防线的作用。屈曲约束支撑及剪切型阻尼器的屈服先于主体结构屈服,从而耗散了地震能量,保护了主体框架结构,很好地起到了结构耗能"保险丝"的作用。     

屈曲约束支撑在某会展中心工程中的应用研究

某会展中心采用钢管混凝土框架-屈曲约束支撑结构体系,主体结构跨度大、层高大且平面不规则.屈曲约束支撑作为耗能构件,分别应用在结构框架及大跨延性桁架两个部分.采用SAP2000软件进行动力弹塑性时程分析,考察罕遇地震作用下结构的性能.计算结果表明:屈曲约束支撑可以显著提高结构的侧向刚度、延性及耗能能力;结构在罕遇地震作用下具有良好的抗震性能,能够满足规范的要求.     

双阶屈服屈曲约束支撑混凝土框架结构抗震性能研究

结合实际工程项目,提出将新型双阶屈服屈曲约束支撑应用于传统混凝土框架结构.设计一榀缩尺单层单跨双阶屈服屈曲约束支撑混凝土框架结构试件,采用低周往复试验,对双阶屈服屈曲约束支撑在混凝土框架结构中的抗震性能以及二者的协同工作性能进行试验验证.在此基础上,进一步研究双阶屈服屈曲约束支撑在钢筋混凝土框架结构体系中的抗震性能,对双阶屈服屈曲约束支撑框架结构体系进行弹塑性时程分析,并与单阶屈服屈曲约束支撑框架结构体系对比.结果 表明,双阶屈服屈曲约束支撑在小震作用下实现第一阶屈服并保持刚度,为结构提供附加阻尼,参与耗能;在中震与大震作用下发生第二阶屈服,持续耗能.与单阶屈服屈曲约束支撑相比,双阶屈服屈曲约束支撑具有更优的抗震性能.     

基于ANSYS约束屈曲支撑框架结构分析

传统的耗能支撑框架结构具有较好的经济性,但是,在中震和强震时,支撑会发生受压屈曲。利用ANSYS模拟约束屈曲支撑框架在地震作用下的结构响应,采用理想弹塑性模型模拟屈曲约束支撑的滞回性能,分别在中震烈度和大震烈度下,对一般框架结构和约束屈曲支撑框架结构进行非线性时程分析,得到结构响应。分析结果表明,约束屈曲支撑结构减震效果良好。     

屈曲约束支撑在超限连体文化设施抗震中的应用

北京CBD核心区文化设施建筑功能复杂,主体结构为钢框架-支撑结构体系.由于存在竖向构件局部转换和局部抽柱形成大空间,多层楼板设较大洞口,东、西楼局部连体,以及平面不规则和竖向不规则等多项抗震超限内容,为超限项目.考虑项目结构体系特点,对项目进行了屈曲约束支撑设计,通过软件进行弹塑性时程分析对比,比较了采用屈曲约束支撑方案相比于普通支撑方案在结构上的优势.结果表明,采用屈曲约束支撑较普通支撑在基底地震力输入、顶点位移、塑性铰发展、保护关键构件等方面均起到重要的作用,优化了结构抗震能力,使普通支撑方案难以实现的结构布置得到实现.     

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.     

既有RC框架结构BRB加固方案对比研究

为比较附加防屈曲支撑框架和附加摇摆防屈曲支撑框架加固既有RC框架结构后的抗震性能,通过PERFORM 3D软件对两种加固方案下的一幢美国加州20世纪70年代14层RC框架结构进行建模,采用基于性能的抗震设计方法对加固结构进行静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析,比较了两种加固方案下结构层间位移角、层间剪力、防屈曲支撑框架层间剪力比以及结构底柱轴力的不同动力响应。分析结果表明,采用附加摇摆防屈曲支撑框架加固既有RC框架结构更为可行,研究为既有RC框架结构抗震加固提供参考和指导。     

几种单跨框架结构抗震加固方法的比较

增设框架柱、屈曲约束支撑和剪力墙是常见的加固单跨框架结构的方法。本文以一栋典型的单跨框架教学楼为例,基于Midas/gen的反应谱分析和静力弹塑性分析,比较了这3种加固方法对结构抗震性能的影响。     

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。     

大震下防屈曲支撑钢框架弹塑性位移统计规律

通过600个弹塑性时程分析,统计了防屈曲支撑钢框架结构在罕遇地震作用下的顶层与最大层间弹塑性位移分布规律,为该结构体系的性能化抗震可靠度设计提供了参考。     

屈曲约束支撑在火力电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构中的应用研究

在钢筋混凝土框排架结构中引入新的耗能构件——屈曲约束支撑(BRB),以使8度抗震设防地区电力主厂房有一种新的可选结构体系。以某实际工程为背景,按照8度Ⅱ类场地采用屈曲约束支撑-钢筋混凝土框排架结构方案进行了设计。采用非线性分析软件Perform 3D,建立了含支撑和不含支撑的有限元模型,进行了大震下弹塑性时程分析。结果表明,采用了BRB以后,可以消耗大量原本由柱消耗的能量,从而避免底部发生薄弱层破坏,满足大震不倒的抗震设计要求,是一种性能优越的抗震结构体系。     

设置屈曲约束支撑的斜交网筒结构延性有限元分析

斜交网筒结构具有较大的抗侧刚度,但其延性较差,通过设置屈曲约束支撑可改善斜交网筒结构延性。以30层的斜交网筒结构模型为研究对象,分别对普通斜交网筒结构和设置屈曲约束支撑斜交网筒结构进行静力弹塑性推覆（Pushover）分析。结果表明：屈曲约束支撑可有效改善斜交网筒结构延性。此外,对立面中部、立面角部、底部楼层、上部楼层共4种局部区域布置屈曲约束支撑的方案进行了结构延性分析。局部设置屈曲约束支撑斜交网筒结构的设计应确保斜柱处于弹性工作状态,屈曲约束支撑率先进入塑性耗能状态。建议采用立面中部布置屈曲约束支撑的方案,可实现在保证结构受剪承载力的前提下,较好地改善斜交网筒结构的延性,避免结构发生脆性破坏。     

防屈曲支撑在某常规岛主厂房中的应用研究

防屈曲支撑(BRB)作为一种金属屈服耗能支撑构件,克服了普通支撑受压屈曲的缺点,在地震中具有良好的耗能能力和延性。为了研究防屈曲支撑在常规岛主厂房中的耗能减震效果,本文采用非线性有限元分析软件ABAQUS对设置防屈曲支撑的某常规岛主厂房结构进行了罕遇地震作用下的有限元分析,对比了不同地震波作用下的结构弹塑性分析结果。结果表明:设置防屈曲支撑以后,结构的抗震性能显著提高,本研究为防屈曲支撑在常规岛主厂房结构中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为常规岛主厂房结构的减震提供有益的借鉴和参考。     

某细长建筑结构设计及防屈曲约束支撑应用分析

某建筑A楼位于甘肃省兰州市,平面呈细长型,扭转刚度差.通过对无支撑方案、普通钢支撑方案、防屈曲约束支撑方案的计算比较分析,选取了防屈曲约束支撑方案.分析了多遇地震作用、中震作用、罕遇地震作用下,防屈曲约束支撑的抗震性能.结果表明:采用防屈曲支撑结构有效控制了结构扭转,同时避免了局部的受力过度集中,具有良好的受力性能,能...