带防屈曲支撑的钢框架减震分析

防屈曲支撑既能提供侧向刚度,又可以增加结构的耗能,作为一种优良的耗能构件被广泛应用于建筑结构振动控制。文中采用有限元软件OpenSEES分析了防屈曲支撑在钢框架结构中的减震效果。研究表明,增设防屈曲支撑可有效减小结构位移,提高结构的抗震能力,但应注意与防屈曲支撑相邻构件的设计。     

结构的耗能减震与防屈曲支撑

防屈曲支撑作为一种新型的耗能减震构件,改进了普通支撑易受压屈曲的缺点,地震时有很好的耗能能力和延性。它与框架共同组成双重抗侧力体系,目前在美国和日本有日益广泛的应用趋势,在我国个别工程中也开始使用。结合介绍这种支撑构件及支撑框架的研究和应用现状,分析了防屈曲支撑的构造和受力机理,探讨了它的应用前景。     

某钢筋混凝土框架-防屈曲支撑结构体系的设计方法及抗震性能分析

根据现行工程设计规范研究了钢筋混凝土框架-防屈曲支撑结构体系的设计方法,与普通支撑相比,防屈曲支撑在中、大震时进入屈服耗能状态,仍为结构主要抗侧力构件,并为结构提供附加阻尼比,可不必进行框架结构和支撑框架结构地震力包络设计。通过某工程实例对钢筋混凝土框架+防屈曲支撑结构体系进行了分析,结果表明:原框架结构在加支撑后承受地震剪力有所增大,但由于有支撑的加入,原框架柱部分承担的剪力反而有所降低,X向框架柱剪力降低到52%,Y向框架柱剪力降低到51%,与普通支撑-框架相比,柱配筋将有大幅的下降;结构在中震作用下防屈曲支撑少量屈服,附加阻尼比约为0.8%,主体结构基本处于弹性状态;大震作用下防屈曲支撑均进入屈服耗能状态,附加阻尼比约达到3.6%,部分梁屈服,柱子少量屈服,可以达到保证生命安全的设防目标。     

防屈曲支撑在钢框架中的减震性能分析

目前国内外对防屈曲支撑单构件的研究相对较多且较为成熟,而对于加入防屈曲支撑而形成的整体结构的工作性能、耗能能力、协同工作性能等研究相对较为缺乏.本文就一工程实例,采用SAP2000有限元软件对纯钢框架、普通支撑框架和防屈曲支撑框架进行弹塑性动力分析加以对比,研究了防屈曲支撑框架与其它形式框架的抗震性能.结果表明:防屈曲支撑框架的耗能性能是纯框架的1.3倍,是普通支撑框架的1.17倍,底层防屈曲支撑的滞回性能明显优于顶层的支撑.因此在实际工程设计中,宜优先采用底部布置防屈曲支撑,顶部1-2层采用普通支撑的形式.     

防屈曲支撑加固钢筋混凝土框架拟静力试验设计

防屈曲耗能支撑由于兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能,近年来在高抗震设防烈度地区的新建筑结构设计和既有结构抗震加固中得到越来越多的应用。本文以河北省图书馆抗震加固工程为依托,从图书馆原结构中选取单榀、单层、单跨钢筋混凝土框架的1/2缩尺模型作为试验模型,制作两榀钢筋混凝土框架试件,并对其中一榀框架用课题组自主研发的一种组合钢管混凝土式防屈曲耗能支撑进行加固。对两榀框架试件分别进行拟静力试验,来考察防屈曲支撑对钢筋混凝土框架的强度、刚度、延性和耗能能力等抗震性能的影响。有限元分析结果表明,未加固框架试件的强度和刚度低、耗能能力较差;防屈曲支撑加固的框架试件的强度和刚度显著提高,耗能能力较好;防屈曲耗能支撑具有很好的滞回性能。本文的试验设计可为相关抗震分析和试验设计提供参考。     

防屈曲耗能支撑在钢筋混凝土框架结构中的耗能减震分析

以西安某5层框架为例,在适当部位布置防屈曲耗能支撑后,利用SAP2000有限元软件对设有防屈曲耗能支撑的钢筋混凝土框架结构进行耗能减震性能分析,以此说明防屈曲耗能支撑——框架结构在高烈度区的优势.     

某高层钢框架-中心支撑结构屈曲约束支撑减震方案分析

在结构基本指标一致的前提下,对比分析高层钢框架-中心支撑结构采用普通支撑和屈曲约束支撑的经济性,确定合理方案。通过时程计算,分析结构采用屈曲约束支撑减震方案后,结构的整体抗震性能和屈曲约束支撑的工作状态。结果表明,屈曲约束支撑应用于钢结构,能够充分发挥其塑性耗能的能力,有效保护主体结构。     

考虑防屈曲支撑影响的钢筋混凝土框架柱设计方法

针对防屈曲支撑-混凝土框架(RC-BRBF)体系中防屈曲支撑(BRB)对相连柱产生附加变轴力影响,提出了RC框架柱设计方法。该方法首先通过等价轴压比指标获得RC柱设计轴压比限值,保证了一级、二级以及三、四级框架柱极限侧移水平分别达到2. 7%、2. 4%以及2. 1%;然后通过体系延性水平获得柱位移延性指标,保证其延性性能。研究表明,RC柱设计轴压比限值与等价设计轴压比水平、构件受等效重力与地震作用的轴力标准值之比有关;改进后的设计方法能够有效考虑BRB对相连柱附加变轴力影响,并保证了变轴压比下柱的极限侧移水平。算例分析结果表明,该方法通过优化柱截面提高了体系经济性,同时保证体系满足"三水准"设防目标,RC柱设计轴压比限值的设定是合理的。     

考虑防屈曲支撑影响的钢筋混凝土框架柱设计方法

针对防屈曲支撑-混凝土框架(RC-BRBF)体系中防屈曲支撑(BRB)对相连柱产生附加变轴力影响,提出了RC框架柱设计方法。该方法首先通过等价轴压比指标获得RC柱设计轴压比限值,保证了一级、二级以及三、四级框架柱极限侧移水平分别达到2.7%、2.4%以及2.1%;然后通过体系延性水平获得柱位移延性指标,保证其延性性能。研究表明,RC柱设计轴压比限值与等价设计轴压比水平、构件受等效重力与地震作用的轴力标准值之比有关;改进后的设计方法能够有效考虑BRB对相连柱附加变轴力影响,并保证了变轴压比下柱的极限侧移水平。算例分析结果表明,该方法通过优化柱截面提高了体系经济性,同时保证体系满足“三水准”设防目标,RC柱设计轴压比限值的设定是合理的。     

防屈曲耗能支撑加固钢筋混凝土框架抗震效果分析

以一幢抗震性能未满足抗震规范的4层钢筋混凝土框架结构为算例,对其采用增设防屈曲耗能支撑的方法进行抗震加固,并对原有结构及加固后结构进行了小震、中震下反应谱及地震波时程的抗震效果对比分析。分析结果表明,防屈曲耗能支撑能够有效地提高结构的抗震性能。在小震作用下,防屈曲耗能支撑处于弹性状态,为结构提供抗侧刚度;在中震作用下,防屈曲耗能支撑逐渐进入非线性状态,作为结构第一道防线消耗地震能量。     

论自复位防屈曲支撑钢框架减震性能

介绍了自复位防屈曲支撑的构造原理,采用ANSYS有限元软件,建立了自复位防屈曲支撑滞回模型,数值分析了自复位防屈曲支撑钢框架的减振性能,得出了一些有价值的结论。     

矩形钢管柱框架-屈曲约束支撑结构分析与设计

为满足国家推进装配式建筑工作,同康医院项目是该地区首座须满足装配式要求的医疗建筑。通过对结构体系及各个结构体系装配率、经济性及实用性等比选,最终采用矩形钢管柱框架-屈曲约束支撑结构。介绍了屈曲约束支撑(BRB)设计模拟方法及在小震下如何判断支撑布置是否合理。采用佳构STRAT软件对大震下结构总体指标及结构出铰情况分析;屈曲约束支撑(BRB)首先进入屈服耗能,框架梁轻微损坏,框架柱基本完好,抗震性能明显提高。     

防屈曲支撑在加固钢筋混凝土框架中的应用

<正>随着我国建筑结构抗震规范的不断修订,对建筑结构的抗震设防要求不断提高,按老规范进行抗震设计的部分房屋建筑已不能满足现在的抗震设防要求,尤其是处于高设防烈度区比较重要的建筑物,存在着安全隐患。此外,目前建筑已开始从大规模新建时期迈向了新建与维修并重时期。很多重要的建筑物由于建造地段和文化因素不能够轻易拆除,有些建筑因为重建费用比加固改造费用高很多,这些原因都加速了国内外加固技术的发展。     

屈曲约束支撑应用于钢筋混凝土框架加固改造项目的减震效果分析

将屈曲约束支撑应用于钢筋混凝土框架加固改造项目。根据原结构地震动响应特性,选取变形不利位置布置支撑,分别进行多遇地震下的反应谱法计算和罕遇地震下的动力时程分析。结果显示,屈曲约束支撑在小震下保持弹性状态,大震下进入屈曲滞回状态,布置支撑后,结构的扭转特性得到明显改善,层间位移角满足规范要求,而且显著减少了加固工程量,体现出良好的耗能减震效果。     

防屈曲支撑框架设计方法研究

采用数值手段,研究了防屈曲支撑框架和普通中心支撑框架在性能上的差异。基于弹塑性时程分析,由大量防屈曲支撑框架算例,建立支撑框架结构在大震下的层间位移角最大值随抗侧刚度比k变化的关系曲线,按照大震不倒的要求,获得k值的合理取值范围。分别对不同k值下支撑框架结构的设计进行研究,得到相应k值下允许设计的最弱框架(即框架设计的临界点),供结构设计参考。     

防屈曲支撑钢筋混凝土框架滑移连接节点抗震性能分析

防屈曲支撑是一种高性能的耗能装置,目前已广泛应用于工程结构当中。但由于支撑框架节点的开合效应,节点板可能在大震下提早破坏,从而限制防屈曲支撑抗震性能的发挥。为此,本文首先总结了防屈曲支撑框架节点的现行设计方法,分析了节点失效模式和应对方法。在此基础上提出了一种滑移连接节点板形式,以减小节点的开合效应。通过建立混凝土框架有限元模型,对比分析节点连接形式对框架抗震性能的影响。     

混合防屈曲支撑框架

在建筑规范中,可以在大地震水平作用下根据严格的性能目标(如生命安全)来设计结构体系。然而,并不能完全确定小地震水平作用下的建筑性能。最佳的结构抗震性能设计应考虑系统的稳定性、延性及耗能能力的影响。介绍一种称为混合防屈曲支撑框架(BRBF)的新型钢结构体系。"混合"指在支撑核心使用不同钢材料如低碳钢(A36)、高性能钢(HPS)和低屈服强度钢(LYP)的混合防屈曲支撑框架。对各种防屈曲支撑框架模型进行非线性静力Pushover分析和非线性增量动力分析,从而比较标准防屈曲支撑框架和混合防屈曲支撑框架体系的抗震性能。在损害程度方面,混合防屈曲支撑框架明显优于标准的防屈曲支撑框架,如能显著降低在标准防屈曲支撑框架中存在的残余位移。     

多层防屈曲耗能支撑框架简化设计与分析

防屈曲耗能支撑是一种新型的减震构件,现已经在各类的工程中进行了推广,具有较好的减震性能。文中实例通过研究防屈曲耗能支撑的力学性能及减震原理,采用了"基于中震性能"设计防屈曲耗能支撑框架的简化设计方法,该方法充分考虑了附加刚度和阻尼共同降低地震反应的原理。通过软件模拟,发现此方法较为简化、便捷。