屈曲約束支撐鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

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1、Vol.41，No.2第41卷第2期April，2015SichuanBuildingMaterials2015年4月屈曲約束支撐鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析蔣朝志(中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司,四川成都610041)摘要:以實際工程為例,分析了帶屈曲約束支撐的低了建筑結(jié)構(gòu)的整體變形能力。鋼支撐框架結(jié)構(gòu)中的支撐現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。利用SAP2000對屈與框架能起到二道防線的作用,支撐的加入使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)進行小震彈性及大震彈塑性分析,其度有較大的提高,有利于減小小震作用下的層間位移,從中大震彈塑性分析分別采用了

2、時程分析方法和Pushover分而減弱非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞,配合建筑使用要求布置支撐,析方法。通過大震彈塑性分析結(jié)果的整理,了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件盡量減小支撐對建筑功能和立面的影響,通過調(diào)整支撐剛在大震下的結(jié)構(gòu)表現(xiàn),從而掌握整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。度來優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能。普通鋼結(jié)構(gòu)支撐在軸壓工況下,由穩(wěn)關(guān)鍵詞:屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu);SAP2000;彈塑性分定性控制的截面尺寸往往較大,不利于靈活布置,屈曲約析;抗震性能束支撐的拉壓性能相近,且能較靈活地調(diào)節(jié)其屈服承載力中圖分類號:TU375．4文獻標志碼:B與剛度的相對關(guān)系,可根據(jù)需要靈活布置。文章編號:1672-401

3、1(2015)02-0078-031工程概況DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.02.039本文所選示例工程為一小學(xué)教學(xué)樓,共4層,屋面為0前言種植屋面。底層層高4．45m,2~4層層高4．00m,結(jié)構(gòu)總目前,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、高度16．75m(室外地坪到結(jié)構(gòu)主要屋面的高度),標準層結(jié)商場、辦公樓等建筑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于容易形成大空構(gòu)平面圖如圖1所示,結(jié)構(gòu)平面尺寸為47．80m×12．60m。間、結(jié)構(gòu)平面布置靈活?？蚣芙Y(jié)構(gòu)也有很多不足之處:在本工程抗震設(shè)防烈度為7度(0．1g),設(shè)計地震分

4、組為第三地震力作用下,其抗震設(shè)防防線單一,不能形成二道防線,組,建筑場地類別為Ⅱ類,抗震設(shè)防類別為重點設(shè)防類(簡[1-2]抗倒塌能力不強;框架結(jié)構(gòu)水平抗側(cè)剛度較小,在小稱乙類)。本文采用SAP2000V15進行彈性和彈塑性分[3]震作用下填充墻開裂較普遍,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞嚴重;由于析。現(xiàn)澆混凝土樓板鋼筋的作用,使得框架梁端實際承載能力大幅提高,“強柱弱梁”的理想耗能機制無法實現(xiàn),極大地降圖1標準層結(jié)構(gòu)平面布置圖/mm2結(jié)構(gòu)分析工波,其歸一化的加速度時程曲線如圖2,各分析工況基底剪力見表2。2．1彈性分析表1結(jié)構(gòu)自振周期彈性分析采用桿系有限元模擬梁

5、、柱構(gòu)件及屈曲約束支撐,其中,屈曲約束支撐采用與其剛度相等的等截面鋼自振周期X向平動Y向平動周期扭轉(zhuǎn)系數(shù)桿模擬。本工程結(jié)構(gòu)自振周期如表1所示。/s系數(shù)系數(shù)時程分析選用3條地震波:EL-Centro波、TAFT波、人T10．710．010．880．11T20．670．880．040．08T30．620．110．090．80作者簡介:蔣朝志(1982-),男,四川安岳人,碩士研究生,工程師,主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作?！?8·第41卷第2期Vol.41，No.22015年4月SichuanBuildingMaterialsApril，2015aa模擬

6、梁端和柱端的塑性行為;選用Plastic(Wen)連接類型1.001.00模擬屈曲約束支撐[4],其非線性屬性根據(jù)屈曲約束支撐產(chǎn)0.500.50品說明書設(shè)置(也可根據(jù)工程需要提出其性能參數(shù))。0.000.00-0.50-0.50對結(jié)構(gòu)進行大震彈塑性時程分析,各地震波作用下結(jié)t/st/s-1.00-1.00構(gòu)最大頂點位移見表4,各地震波作用下各柱最大層間位移01020300102030EL-Centro波主方向歸一化EL-Centro波次方向歸一化值見表5,各地震波作用下塑性鉸發(fā)展情況見表6。加速度記錄加速度記錄表4各地震波作用下結(jié)構(gòu)最大頂點位移

7、值mmaa1.001.00地震波EL-Centro波Taft波人工波0.500.50UX61．248．139．50.000.00UY74．279．639．1-0.50-0.50t/st/s從表4中可知:X、Y方向最大頂點位移與結(jié)構(gòu)總高度-1.00-1.00010203040010203040[5]的比值分別為1/269、1/222,遠小于《規(guī)范》要求的1/50。Taft波主方向歸一化Taft波次方向歸一化加速度記錄加速度記錄表5各地震波作用下各柱最大層間位移值mmaa1.001.00層間位移底層2層3層4層0.500.50ΔUX16．3(1/2

8、73)22．6(1/177)17．7(1/226)9．0(1/444)0.000.00ΔUY20．4(1/218)27．8(1/144)24．5(1/