屈曲约束支撑在某装配式项目中的应用研究

屈曲约束支撑在装配式结构中的应用是装配式结构抗震设计的一种新思路。以某带屈曲约束支撑的装配式整体混凝土框架结构的商务酒店为例,结合带屈曲约束支撑的消能减震技术,从抗震指标、经济性及工业化预制效率、建筑功能等多方面进行结构体系对比。采用MIDAS Gen软件对带屈曲约束支撑的装配式框架结构进行大震作用下抗震性能分析,并结合预制构件间的连接和屈曲约束支撑安装施工精度等因素,采用节点核心区预制的方案,随后对节点及构件接缝进行大震作用验算,计算结果满足规范要求。将屈曲约束支撑的消能减震技术和装配式结构结合,为提高装配式结构的抗震性能提供一种有效的技术选择。     

加固工程中防屈曲耗能支撑的弹塑性分析

某栋6层钢筋混凝土框架结构,因进行1层轻钢加层后未满足抗震性能要求,需要采用防屈曲耗能支撑进行减震加固。利用有限元软件SAP 2000分别对原结构及加固后的结构进行弹塑性分析,从结果可知:在弹性阶段,防屈曲耗能支撑提供有效的侧向刚度,改善结构抗扭转性能,控制层间位移;在塑性阶段,防屈曲耗能支撑能发挥减震耗能性能,成为结构抗震消能的第一道防线。     

厦门新机场结构耗能减震设计研究

结合厦门新机场航站楼指廊工程,研究在复杂框架结构中,通过采用防屈曲支撑减震设计方案来满足结构的抗震性能目标的方法。介绍了本工程的结构体系特点、采用防屈曲支撑的必要性以及防屈曲支撑框架的设计方法。防屈曲支撑框架结构的设计包括构件设计和防屈曲支撑框架结构整体抗震性能分析两大部分内容。作为消能减震构件,防屈曲支撑既能在弹性阶段为主体结构提供抗侧刚度,又能在中震、大震阶段通过自身的滞回耗能为主体结构提供附加阻尼比,减小地震能量。从小震、中震和大震三个阶段,深入分析了防屈曲支撑框架的抗震性能,验证了防屈曲支撑在复杂框架结构中良好的减震效果。     

厦门新机场结构耗能减震设计研究北大核心CSCD

结合厦门新机场航站楼指廊工程,研究在复杂框架结构中,通过采用防屈曲支撑减震设计方案来满足结构的抗震性能目标的方法。介绍了本工程的结构体系特点、采用防屈曲支撑的必要性以及防屈曲支撑框架的设计方法。防屈曲支撑框架结构的设计包括构件设计和防屈曲支撑框架结构整体抗震性能分析两大部分内容。作为消能减震构件,防屈曲支撑既能在弹性阶段为主体结构提供抗侧刚度,又能在中震、大震阶段通过自身的滞回耗能为主体结构提供附加阻尼比,减小地震能量。从小震、中震和大震三个阶段,深入分析了防屈曲支撑框架的抗震性能,验证了防屈曲支撑在复杂框架结构中良好的减震效果。     

高烈度区屈曲约束支撑钢框架设计与分析

随着装配式及消能减震技术的推广,附加消能减震技术的钢结构将会得到更大的发展空间。工程采用了屈曲约束中心支撑钢框架结构,并进行了构件性能化、小震弹性及大震弹塑性设计计算。由结果可知,通过性能化设计,屈曲约束支撑在小震下为结构主体提供了足够的刚度,大震下支撑屈服充分发挥了耗能作用,减震作用明显。文中对选用支撑产品抽检的实验参数提出了明确的要求,保证了屈曲约束支撑在大震下的变形能力,并在此基础上合理选择了支撑芯材材料,对类似项目起到一定的借鉴意义。     

河北工业大学图书馆结构消能减震设计

河北工业大学图书馆采用带屈曲约束支撑及黏滞流体阻尼器的消能减震钢筋混凝土框架结构,平面超限严重,且受建筑平面布局限制,仅能布置少量的支撑用于改善结构的抗扭性能。为使结构的层间位移角满足规范要求,在不影响建筑使用的位置的情况下,灵活布置了一些黏滞流体阻尼器。计算结果表明,结构各项计算指标均能满足规范要求,大震下黏滞流体阻尼器及屈曲约束支撑的耗能效果明显,有效保护了主体结构,提高了整体结构的抗震性能。     

基于不同消能器的框架结构减震性能分析与应用

减震技术在应用过程中存在的性能量化标准单一、未考虑非线性阻尼、结构损伤判别不足等问题。为推进减震技术的发展与应用,本文依照“小震、中震不坏,大震可修”的抗震设防目标,从设立性能目标、比较弹性分析方法以及计算弹塑性性能等方面,对多层框架结构分别设置屈曲约束支撑和黏滞消能器进行对比分析。研究结果表明:设置屈曲约束支撑或黏滞消能器均能满足结构在抗震设防目标下的楼层加速度、层间位移角、层间剪力等限值要求。屈曲约束支撑提供刚度,改善原结构扭转效应,适用于刚度较小的结构;黏滞消能器耗能能力强,不提供刚度,有效减小楼层加速度和楼层剪力,适用于对楼层加速度敏感或对加速度有要求较高的建筑。     

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。     

天津某商业建筑屈曲约束支撑设计分析

天津市某商业框架采用48个屈曲约束支撑进行消能减震设计,分别采用SATWE和Perform 3D软件进行小震和中、大震分析。小震分析表明,减震结构层间位移角及框架配筋显著减小,实现“小震不坏”的目标要求。中、大震作用下,屈曲约束支撑进入屈服耗能状态,同时提供附加阻尼,能够保护主体结构抗震性能。大震分析表明,结构位移角及屈服机制满足要求,达到“大震不倒”的目标要求。     

某高烈度区软弱土场地减震结构优化设计

在高烈度地区,通常采用减震技术减小主体结构的地震响应。针对本工程软弱土场地的特点,通过试算两种结构方案的减震效率进行比选,最终采用耗能型屈曲约束支撑作为本工程的减震构件,屈曲约束支撑性能目标设定为小震下保持弹性提供抗侧移刚度,大震下核心区屈曲提供耗能。屈曲约束支撑采用跃层交叉布置的形式,传力直接,减小了节点板数量。对该结构进行快速非线性时程分析,验证了小震下支撑处于弹性阶段,有效提供了抗侧移刚度。对该结构进行大震下弹塑性时程分析,结果表明该结构减震率达到当地政策要求,耗能构件与子结构达到预期的性能目标。针对受力较大的耗能子结构框架,配筋时采用四级钢加强框架的抗震性能。     

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。     

基于性能的既有建筑防屈曲支撑抗震加固设计

对于抗震能力低、抗震构造措施普遍不满足现行规范的原非抗震设防区既有建筑,采用消能减震技术加固结构,通过性能化设计方法实现抗震加固目标,可以解决传统加固方法效率低、难以实施等难题。以原非抗震设防区某既有框架结构教学楼加固项目为例,介绍了采用耗能防屈曲支撑提高抗震性能的具体方法和既有建筑基于性能的抗震加固设计流程。结果表明:加固前结构单体中最大的扭转周期比达到了0.96,最大位移比为1.38, 加固后扭转周期比控制为0.84,最大位移比为1.20; 加固前结构小震下构件承载力基本满足要求,但扭转周期比和抗震构造措施不满足现行规范要求,大震下结构会发生严重破坏甚至倒塌; 加固后结构构件承载力能满足7度小震(多遇地震提高1度)要求,小震下防屈曲支撑调整结构抗扭刚度,减小扭转效应,大震下防屈曲支撑屈服耗能,显著提高了结构的抗大震性能; 当结构的抗震性能明显提高时,抗震构造措施要求可适当降低。     

某偏心框架混合减震结构弹性与弹塑性动力时程分析

针对某工程的位移比和位移角超限等问题,本文采用消能减震技术对其进行振动控制,具体方案为结构安装屈曲约束支撑和黏滞阻尼器。对原结构和减震结构进行了弹性和弹塑性动力时程分析,对比了两种结构体系小震、大震下的计算分析结果,并在罕遇地震作用下对原结构和减震结构进行了抗震性能评估。结果表明:屈曲约束支撑和黏滞阻尼器有效控制了结构的扭转效应和层间位移角,改善了结构的塑性损伤情况,从而提高了结构在地震作用下的抗震性能。     

高烈度区超限结构减震效果及子结构性能分析

为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,结构减震设计时应对结构及阻尼器进行抗震性能分析。针对高烈度区的某高度超限的框架结构,设置屈曲约束支撑(BRB)进行减震分析,明确整体结构及消能子结构的构件在不同地震水准下的性能状态,同时分析BRB受力性能及其减震效果。分析表明:高烈度区框架结构采用减震方案后结构层间位移角能够满足规范限值要求;小震作用下BRB处于弹性状态并增大了结构刚度,中大震作用下BRB减震效果明显,结构及其构件满足预定性能目标要求;为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,保护主体结构抗震安全,减震子结构中部分梁柱应采取设置钢骨或增大配筋的加强措施。上述研究可为基于抗震性能分析的减震结构全过程分析与设计提供依据。     

北京某既有公共建筑的消能减震设计

在北京某公共建筑的改造加固设计中,采用设置黏滞阻尼器及屈曲耗能支撑的消能减震设计以使结构满足现行抗震设防要求。运用盈建科结构软件(YJK)进行无控结构的振型分解反应谱法下的计算分析,以此得出的结构动力特性为基础,初步确定消能减震方案。运用SAUSAGE结构分析软件对附加黏滞阻尼器和屈曲耗能支撑的结构进行小震及大震下的时程分析及结构损伤评定,确定了消能减震结构的附加阻尼比,论证了黏滞阻尼器和屈曲约束支撑布置的有效性及结构抗震安全性。     

BRB减震技术在某火电厂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某大型火力发电厂结构中的减震效果,本文采用大型通用有限元软件ABAQUS对设置防屈曲支撑和未设防屈曲支撑的主厂房结构进行了罕遇地震作用下的对比分析,分析结果表明:设置防屈曲支撑以后,构件的损伤程度明显减轻,主厂房结构的抗震性能显著提高,各类构件的抗震性能均满足设计要求,整体结构能够满足规范"大震不倒"的要求。     

银川某钢管混凝土框架-钢支撑体系塔楼结构设计

银川某超高层建筑塔楼的建筑高度为219.3m,采用钢管混凝土框架-钢支撑结构体系,并采用了屈曲约束支撑作为消能减震措施。主要介绍了本工程结构体系和抗侧力体系的确定、屋顶穹拱设计、斜柱分析及抗震加强措施,并采用YJK,MIDAS/Gen软件对塔楼进行了弹性反应谱分析,补充了弹性时程分析以及动力弹塑性分析。结果显示,结构各项指标均能满足规范要求,能够实现"大震不倒"的抗震设防目标。     

防屈曲支撑-钢筋混凝土框架减震结构的分析与设计

甘肃兰州某医院项目,其11层主楼采用防屈曲支撑-钢筋混凝土框架减震结构,通过与传统抗震设计采用的框架-抗震墙结构相比较,对两种结构的自重、构件截面、动力特性、层间剪力、结构侧移、抗震性能等进行对比与分析;结果表明,采用减震设计后,结构构件截面减小、结构自重减轻、地震作用降低、结构抗震性能目标提高。同时,建议性地提出一般减震项目的结构设计流程以及规范对防屈曲支撑性能要求的一些计算方法。     

屈曲约束支撑在深圳第二高级技校抗震加固工程中的应用

针对深圳第二高级技工学校建筑不能满足抗震设防要求的情况以及学校建筑特殊的使用要求,采用屈曲约束支撑进行加固设计。计算表明:采用屈曲约束支撑可以实现"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,较之普通钢支撑,屈曲约束支撑加固后的建筑物基底地震剪力和倾覆弯矩大幅降低,建筑物原结构构件基本无需再加固,使加固费用大幅降低。     

北京学校中学部教学楼消能减震分析与设计

北京学校中学部教学楼采用多层钢框架结构体系,为高烈度区学校建筑,为进一步提高其抗震性能水准,采用了消能减震技术。通过对金属阻尼器、筒式黏滞阻尼器和黏滞阻尼墙等典型减震技术的多方案综合比选,最终确定采用黏滞阻尼墙方案,并给出了适用于中小体量建筑的小尺寸黏滞阻尼墙设计。经计算分析可知,采用该消能减震技术后,小震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,最大层间位移角远小于规范限值要求;大震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足既定性能目标,主体结构构件大部分处于不屈服状态,仅个别构件出现轻微损伤,大震下结构抗震性能优越。