大跨度特殊延性桁架式框架抗震性能分析

摘要

特殊延性桁架式框架(STMF)是美国规范采纳的一种高延性钢结构体系。首先分析其在国内鲜有应用的限制因素,推导出考虑轴力及次弯矩影响的消能段极限抗剪承载力,然后根据预设性能目标、极限状态下非消能段满足弹性验算的要求推导消能段长度L;选取的有效范围,最后根据我国抗震设计准则,对大跨度STMF案例进行弹性设计及静力推覆分析,探讨STMF体系应用于国内工程的设计方法,论证现有研究成果在超大跨度(L>20m)工程中的适用性。研究结果表明:根据推导结果可以快速确定合理的消能段长度,实现极限状态下塑性变形集中在消能段,而非消能段桁架和框架柱仍处于弹性状态的设计理念;美国规范规定消能段范围不得有显著竖向荷载布置、跨度L≤20m、上下弦应取相同截面,充分考虑消能段弦杆承受的轴力及次弯矩影响时,STMF结构可以适当突破上述限制,且其抗震性能依旧良好。