屈曲约束支撑在高层钢结构住宅中的应用

某高层钢结构住宅楼高48.6m,结构体系采用钢框架-支撑结构,主要抗侧力构件采用屈曲约束支撑。通过多种结构形式的对比分析阐述了框架-屈曲约束支撑结构体系地震作用效应小、塑性耗能能力优等结构特征。阐述了屈曲约束支撑设计控制内力的确定和支撑杆件与框架梁、柱连接节点设计等关键技术。通过多遇地震作用下结构整体计算分析、中震弹性分析和不考虑屈曲约束支撑作用的纯框架结构抗震验算,得出框架-屈曲约束支撑结构体系抗震性能优越、技术经济指标合理的结论。     

减震技术在高烈度地区体育馆中的应用分析

随着社会的发展,目前很多大型综合场馆为了满足不同建筑使用功能,往往设计成大跨度,大开间的复杂结构体系,因此整体抗震性能大打折扣,尤其在高烈度地区。为了满足当前建筑结构的抗震需求,主体结构需引进抗震减震措施,以降低地震对建筑的破坏作用并保证结构在地震作用下的安全性。通过对位于高烈度区海口体育馆看台结构部分传统抗震框架—剪力墙结构体系与减震方案框架—屈曲约束支撑以及黏滞阻尼墙结构体系在多遇地震,设防地震以及罕遇地震作用下各抗震指标的对比分析,表明屈曲约束支撑以及黏滞阻尼墙在不同地震作用下,耗能充分减震效果明显,有效减小了主体结构构件的损伤,体现了良好的耗能机制,为消能减震技术应用于大型体育馆工程提供了参考。     

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。     

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。     

防屈曲耗能支撑钢管混凝土柱-钢梁组合框架子结构拟动力试验研究

为研究防屈曲耗能支撑在组合框架结构中的减震效果,设计了1榀10层3跨防屈曲耗能支撑钢管混凝土柱-钢梁组合框架,利用网络化结构实验室NetSLab进行了1/3缩尺的子结构拟动力试验,分析楼层剪力、支撑剪力与层间位移之间的响应关系。结果表明:在多遇烈度地震作用下,主体框架与支撑均处于弹性工作状态;在基本烈度地震作用下,主体框架处于弹性工作状态,支撑开始屈服耗能;在罕遇烈度地震作用下,主体框架基本处于弹性工作状态,而支撑则出现明显的滞回耗能效果。由楼层位移时程曲线可知,结构底层层间位移比其他各层大很多,满足组合框架结构多道抗震设防的要求。     

屈曲约束支撑在轨交高架车站工程的应用

高架车站顶棚钢结构跨缝一般都考虑设置耗能型屈曲约束支撑,其目的是为了协调顶棚钢结构与主体混凝土 150mm的抗震位移,增强钢结构本身及整体结构的抗震性能.介绍了屈曲约束支撑在轨交高架车站中的应用,以上海地铁17号线赵巷站项目为例,阐述了屈曲约束支撑的优势、受力原理以及受力性能.通过有限元分析,与无屈曲约束支撑的结构对比发现,在设防地震作用下,有屈曲约束支撑的结构轴力、剪力以及用钢量均有不同程度的减小;同时,在罕遇地震作用下,结构的变形、位移也明显减小.     

屈曲约束支撑在框架结构中的应用

山东省临沂市某妇幼保健计划服务中心门诊楼建设项目位于高烈度区,在确定结构方案的试算过程中,采用常规的纯框架结构形式结构位移角无法满足相关规范要求.通过设置屈曲约束支撑,在多遇地震下为结构提供刚度,从而使结构位移角满足相关规范要求.同时屈曲约束支撑能够在罕遇地震下耗能,为结构提供附加阻尼.采用盈建科结构设计软件和MIDAS软件模拟结构多遇地震和罕遇地震,得出本工程设置屈曲约束支撑能够提高结构抗震性能,满足国家"三个水准"抗震设防目标.     

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.     

人民日报社报刊综合业务楼施工模拟分析

人民日报社报刊综合业务楼是一体型复杂的高层钢结构建筑,采用钢框架加屈曲约束支撑的结构形式。结构部分关键的竖向构件呈弧形外凸,二阶效应明显,且在竖向荷载作用下即表现出较大的水平和竖向变形;主要抗侧力构件约束屈曲支撑的施工安装顺序对其自身及边缘框架构件的性能也有较大影响;外框柱采用钢管混凝土柱,混凝土徐变对其极限承载力也有削弱。采用施工过程模拟分析技术,揭示了结构在真实施工过程中的变形和受力过程。通过屈曲约束支撑多种安装顺序的分析对比,找出屈曲约束支撑的最佳安装方案,钢管混凝土柱考虑徐变后的强度储备也得到验证。     

屈曲约束支撑施工技术

屈曲约束支撑是一种新型高效的钢结构支撑,也只一种耗能支撑。一方面可以避免普通支撑抗压承载力差异造成的缺陷,另一方面具有金属阻尼器的耗能能力,可以使主体结构构件在地震下基本处于弹性范围内。     

屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析

参照钢结构设计规范(GB50017-2003)和抗震设计规范(GB50011-2010)设计了一幢10层钢结构框架,并对结构进行简化。采用Perform-3d非线性分析软件进行建模,基于等能量和等效阻尼比原则,在原基本结构中加入合适尺寸的屈曲约束支撑(BRB)组合成屈曲约束支撑钢框架。对原结构和BRB结构进行了非线性推覆分析和动力时程分析,在此基础上分析结构的地震响应,对比原结构与BRB结构的屈服机制。研究结果表明,结构设计时加入屈曲约束支撑可以有效减少结构层间位移响应,大幅减少框架结构所承担的楼层剪力和框架结构构件的塑性耗能比例,充分发挥了屈曲约束支撑作为建筑结构消能构件的耗能作用,大幅提高了结构整体的抗震性能。     

联合消能减震器在高层钢框架结构中的设计与分析

结合成都某钢框架结构工程实例,分析了采用黏滞阻尼墙与屈曲约束支撑联合消能减震的应用与设计。通过在多遇地震作用下的反应谱分析和弹性时程分析、设防地震和罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,研究分析了黏滞阻尼墙与屈曲约束支撑在不同地震水准作用下的承载性能、耗能效果,并对结构构件的损伤度进行分析。     

耗能型屈曲约束支撑在结构设计中的合理应用与参数控制

针对耗能型屈曲约束支撑（BRB）在结构设计中遇到的突出问题开展理论和案例研究,讨论并整理了耗能型BRB在结构方案选型时主要考虑的因素和技术参数,对BRB屈服荷载与轴向刚度的合理匹配以及屈服变形与支撑长度的合理匹配进行分析,定义了两组参数匹配系数,并分别建议了合适的取值区间。通过案例分析了BRB屈服耗能可能对结构整体指标产生的不利影响,提出应在设计中评估设防地震及罕遇地震作用下结构可能产生的性能突变,不宜同时考虑BRB调整结构刚度和耗能双重作用的发挥,建议限制BRB在超过设防烈度地震作用以后再进入耗能阶段。通过附加阻尼比计算式的推导和参数分析,明确了BRB耗能效果的基本规律特征：附加阻尼比大小受结构自身和BRB参数双重影响,BRB分担的楼层地震剪力比例是主要影响参数,且随着地震作用的增大附加阻尼比并非一直增大,而是对应某一地震作用水平具有最大值。分析了BRB多遇地震耗能与大震变形控制问题,给出不同结构体系中保证支撑罕遇地震作用下使用安全的变形要求,并提出采用改进型BRB构造形式的建议,以满足在多遇地震耗能的同时保证罕遇地震作用下使用安全的特殊需求。研究结论为耗能型屈曲约束支撑在工程中的合理、高效应用提供理论参考。     

扬州中学实验楼结构消能减震性能分析

扬州中学实验楼作为重点设防类建筑,采用屈曲约束支撑-混凝土框架结构体系,共使用了78套由低屈服强度软钢钢芯制作而成的屈曲约束支撑。采用PERFORM 3D程序对实验楼在罕遇地震作用下进行的弹塑性动力分析的结果表明,屈曲约束支撑的地震耗能占总结构耗能的比例最高达到40%,框架部分承担的地震剪力有效减小,混凝土框架结构进入塑性损伤比例有效减小,说明屈曲约束支撑的消能减震作用有效地保护了主体结构。     

甘肃国际会展中心TJII型屈曲约束支撑施工技术

屈曲约束支撑是一种新型高效的钢结构支撑,也是一种耗能支撑.一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异造成的缺陷,另一方面具有金属阻尼器的耗能能力,可以使主体结构构件在地震下基本处于弹性范围内.甘肃国际会展中心五星级酒店项目采用屈曲支撑结构,增加了结构抗扭刚度,有效解决了结构平面布置不对称、竖向刚度突变的结构设计难题.     

航天科技广场加强层伸臂桁架方案研究

结合实际工程探讨了采用屈曲约束支撑作为高层框架核心筒结构加强层伸臂桁架的可行性及优越性,对比分析了普通支撑与屈曲约束支撑加强层方案结构整体动力性能、层间位移角,以及大震下弹塑性基底剪力等。计算结果表明,在满足正常使用状态的情况下屈曲约束支撑可以选择相对较小的截面,在加强层采用屈曲约束支撑作为伸臂桁架能够有效降低结构刚度突变,通过屈服耗能以降低大震下的反应,减小地震作用对整体结构重要构件的破坏,屈曲约束支撑实现提高刚度、承载力同时减小刚度突变的和谐统一。     

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。     

BRB在既有单跨多层混凝土框架结构加固设计中的应用

采用防屈曲支撑对某单跨多层混凝土框架结构进行了抗震加固,使用有限元分析软件SAP 2000对结构加固效果进行了验证,且对结构在多遇地震作用下的抗震性能进行了分析,对比了加固前后结构的侧向位移、层间位移角及周期比。以OpenSees有限元分析软件建立了加固框架的有限元分析模型,从美国太平洋工程研究中心(PEER)选取10条地震动记录调至设防烈度和罕遇地震水平进行了动力时程分析。结果表明:对单跨多层混凝土框架结构采用防屈曲支撑进行抗震加固,可以明显提高结构的刚度、耗能能力,有效地减小结构动力响应,降低震后加固修复费用;布置BRB后明显改善了结构抗震性能,在设防烈度水平可以有效避免结构构件的轻微损伤及非结构构件的破坏,而在罕遇地震水平不仅避免了结构层间位移角超过弹塑性层间位移角限值2.0%,而且有效避免了结构的薄弱层破坏。