屈曲约束支撑高层钢结构的抗震性能及设计方法研究

摘要

普通框架支撑结构体系虽然在一定程度上解决了框架结构的抗侧刚度问题，但是它在地震或者风荷载作用下存在着受压屈曲问题，为了满足设计要求，往往需要增大支撑横截面积，这样就降低了结构体系的经济性；另一方即使增大结构的截面面积，也不能避免支撑在罕遇地震作用下发生屈曲。屈曲约束支撑克服了传统支撑的缺点，它在受拉和受压时都可达到屈服并且不发生屈曲，从而大量耗散输入结构体系的地震能量，以提高结构体系的抗震性能。本文首先介绍屈曲约束支撑的基本原理、构成特点及试验研究情况，给出了屈曲约束支撑的等效刚度计算公式，讨论了集中因子对支撑刚度的影响。
　　 本文利用有限元软件SAP2000对两种支撑框架结构进行了时程分析。分析结果显示，屈曲约束支撑框架结构体系比普通支捧框架结构体系具有更好的抗震性能。文中还讨论了支撑和框架结构的初始刚度比，支撑的屈服后刚度系数以及支撑布置方式对结构抗震性能的影响。根据参数影响曲线，给出了工程设计时这些参数的建议值。在文章后面部分，阐述了基于能量设计方法的原理，给出了地震作用时输入结构的总能量计算公式，并且讨论了结构地震能量在楼层之间分布的影响因素。通过与传统的抗震设计方法进行比较，说明了基于能量的设计方{去具有概念明确、简单合理且有效的特点，可以将其应用于实际工程的设计中。文中最后给出了屈曲约束支撑基于能量抗震设计方法的简化步骤，以供工程设计参考。
　　 本文尚待解决的问题首先是如何运用优化设计理论对屈曲约束支撑框架结构进行整体优化设计，定量计算结构耗能减震效果，使得其在减震效果与经济合理之间取得最佳平衡点，其次是如何建立统一能量设计理论并且编制相应的设计规程以便于基于能量设计方法在实际中的广泛应用。
　　

目录

第1章绪论

第2章屈曲约束支撑基本性能

第3章屈曲约束支撑高层钢框架结构的时程分析方法

第4章屈曲约束支撑框架结构的有限元分析

第5章屈曲约束支撑框架结构基于能量的设计方法

第6章结论与展望

参考文献

致谢

附录

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