附加屈曲約束支撐的混凝土框架抗震分析.pdf

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1、２０１６年第８期（總第１８５期）江西建材建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì)附加屈曲約束支撐的混凝土框架抗震分析■劉銳■西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院，陜西西安７１０００１摘要：附加屈曲約束支撐應(yīng)用于混凝土框架結(jié)構(gòu)體系之中，大大提高了整體結(jié)求。因而結(jié)構(gòu)布置要遵循如下原則：要布置在地震時(shí)結(jié)構(gòu)中層間位移構(gòu)的抗剪強(qiáng)度及抗側(cè)剛度，對(duì)結(jié)構(gòu)的層間位移及總體位移的減小有積極較大的樓層和支撐內(nèi)力較大的位置，并要沿著結(jié)構(gòu)體系兩個(gè)主軸方向作用。附加屈曲約束支撐用于框架之中后，體系的滯回曲線更加飽滿，分別加以布置。大大提高了結(jié)構(gòu)耗能能力。支撐框架的骨架線的下降段也突破傳統(tǒng)的支撐方式有人字形、單斜撐或者Ｖ形。首選人字形支撐，其次

2、Ｖ局限，伴隨位移的增加，其下降程度大大減緩。本文對(duì)附加屈曲約束支形，最后是單斜支撐。單斜撐布置時(shí)，應(yīng)對(duì)稱布置。布置時(shí)柱和支撐之撐的混凝土框架抗震設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討分析。間的夾角應(yīng)在３５°～５５°為宜。結(jié)合以上要求對(duì)本工程中的Ａ１區(qū)加以關(guān)鍵詞：屈曲約束支撐抗震混凝土布置。（２）分析計(jì)算。采用ＳＡＴＷＥ分析軟件，其定義屈曲約束支撐的方當(dāng)前，我國(guó)抗震規(guī)范規(guī)定了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三法同普通鋼支撐。先擬定鋼支撐芯材的等效截圖積，選用斜桿型時(shí)，采種抗震設(shè)防目標(biāo)，然而一些在地震之中要求不間斷功能使用的建筑用正方形截面，將折算后的等效截面積輸入，在輸入第２標(biāo)準(zhǔn)斜桿參數(shù)（如

3、大型醫(yī)院的醫(yī)技樓等），此設(shè)防目標(biāo)卻無(wú)法滿足。因而高抗震設(shè)防截面中，各參數(shù)分別為，箱形截面總寬度為１００ｍｍ，總高度為１００ｍｍ，烈度區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，既要提高抗震性能又不會(huì)大幅度增加工程造價(jià)，是上下左右緣厚度均為４８ｍｍ，材料類別輸入５。布置好斜桿位置。完成目前建筑界亟待解決的問(wèn)題。定義后，在ＳＡＴＷＥ前處理“２．特殊構(gòu)建補(bǔ)充”中，檢查支撐兩端是否為作為一種抗震耗能構(gòu)件的屈曲約束支撐，在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用已經(jīng)較鉸接節(jié)點(diǎn)，若不是需進(jìn)行定義為鉸接。接著進(jìn)入“生成ＳＡＴＷＥ數(shù)據(jù)文為普遍。其在地震多發(fā)地帶處于彈性工作狀態(tài)，與普通支撐類似，肩負(fù)件及數(shù)據(jù)檢查”項(xiàng)目中進(jìn)行檢查，然后計(jì)算配筋及結(jié)構(gòu)內(nèi)力

4、，完成后檢抗側(cè)剛度作用；地震罕發(fā)地段，其進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，由芯材軸的支撐查結(jié)構(gòu)承載力和結(jié)構(gòu)總體指標(biāo)是否合要求。計(jì)算結(jié)果中，有時(shí)候發(fā)現(xiàn)向伸縮變形減緩地震輸入能量，肩負(fù)“保險(xiǎn)絲”作用。既保護(hù)罕發(fā)地震屈曲約束支撐的長(zhǎng)細(xì)比不合要求，因屈曲約束支撐有較強(qiáng)的面外約束，發(fā)生時(shí)少受或不受損壞，又增大結(jié)構(gòu)阻尼，減小結(jié)構(gòu)位移，實(shí)現(xiàn)消能減在計(jì)算時(shí)僅檢查其強(qiáng)度是否滿足承載力要求，無(wú)需顧慮其自身穩(wěn)定問(wèn)震作用。以往屈曲約束支撐在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中比較普遍，應(yīng)用于新建混題。凝土結(jié)構(gòu)工程中較少。這里結(jié)合某實(shí)際工程，分析探討了在混凝土框２．３設(shè)計(jì)主要要點(diǎn)架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用屈曲約束支撐設(shè)計(jì)主要注意事項(xiàng)，望能給類似工程帶來(lái)（

5、１）整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)的阻尼比取值不應(yīng)大于一定參考價(jià)值。０．０４５，或按混凝土框架部分和鋼支撐部分在結(jié)構(gòu)總變形能所占的比例１工程概況折算為等效阻尼比。某醫(yī)院醫(yī)技建筑樓，由Ａ區(qū)醫(yī)技樓（地下１層，地上５層）和Ｂ、Ｃ（２）調(diào)試支撐截面大小及數(shù)量：根據(jù)支撐成品的外觀尺寸，在不影兩區(qū)兩棟住院樓（地下１層，地上１２層）組成，總面積１２．２萬(wàn)平方米，響建筑室內(nèi)空間和使用功能要求前提下，初步確定芯材截面的等效截醫(yī)技樓和住院樓間設(shè)沉降縫，將Ａ區(qū)的變形縫劃分為Ａ１區(qū)和Ａ２區(qū)。面面積，在Ｐｍ里采用斜桿單元定義鋼支撐構(gòu)件，在平面相應(yīng)位置布置Ｂ、Ｃ區(qū)應(yīng)用框剪結(jié)構(gòu)，Ａ區(qū)擬用框架結(jié)構(gòu)。Ａ區(qū)即

6、醫(yī)技樓１～５層層高一定數(shù)量的支撐，進(jìn)行結(jié)構(gòu)試算，如果層間位移角、周期比剛度比等指分別為６．２米、４．８米、４．５米、４．５米、３．９米，總結(jié)構(gòu)高度為２２．８米。標(biāo)不滿足規(guī)范要求，可采取改變支撐等效截面面積、增加支撐數(shù)量、改依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，Ａ區(qū)即醫(yī)技樓歸為乙類建筑，位于八度抗震設(shè)防變支撐布置形式或改變平面布置位置等措施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，直至各項(xiàng)區(qū)，由于采用框架混凝土結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防等級(jí)應(yīng)提到一級(jí)。根據(jù)相關(guān)規(guī)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。范要求，粗算得出柱子截面尺寸大概需要０．８～１米，不經(jīng)濟(jì)合理。另（３）多遇地震作用計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)彈性層間位移角宜控制在１／６００～外，Ａ１區(qū)內(nèi)有５６．７×３２．４米通

7、高大空間要求的建筑，遠(yuǎn)不在規(guī)范允許１／７００；罕遇地震作用計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角控制在１／８０左剪力墻最小間距范圍內(nèi)，加上醫(yī)技樓樓層之間功能較復(fù)雜而多變，使剪右。需要注意的是，在進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)阻尼力墻豎向布置不連續(xù)，因而排除框架剪力墻方案。屈曲約束支撐不但比應(yīng)?。埃埃?。在位置布置時(shí)具靈活多變性，而且同樣可有效肩負(fù)抗側(cè)剛度作用，甚至（４）當(dāng)門窗不能放置于支撐與梁、柱間的間隙時(shí)，支撐與門窗要注在抗震耗能性能上更具優(yōu)越性。因而，最終確定為附加屈曲約束支撐意避讓，使之與門窗不在一