简介:摘要防屈曲支撑可以代替中低层工业与民用建筑中传统的中心受压抗侧力构件,获得比中心支撑更加优越的受力性能。防屈曲耗能支撑用于复杂工业建筑中不仅能提供有效的抗侧支撑刚度,而且可以通过任意调整防屈曲支撑的内核刚度,进而规避不利振型的影响。防屈曲支撑用在高层建筑中,除了提供结构所需要的抗侧刚度与消能减震作用外,还能改善结构的内力分布以及塑性铰分布位置,保护梁柱等主要构件不受损坏。
简介:基于考虑人字形防屈曲支撑屈服后超强和几乎不再对被撑梁提供竖向支点作用这两个因素,本文提出了采用该种支撑的钢框架结构的设计方法,并分别对采用普通及特殊中心支撑和防屈曲支撑的框架结构的抗震性能进行了对比分析。结果表明,虽然防屈曲和特殊中心支撑框架结构的层间侧移总体上大于普通中心支撑框架结构,但前者的基底剪力却大大低于后者。罕遇地震下,三种结构中的柱子基本保持弹性,普通和特殊中心支撑出现了大幅的平面外失稳,而防屈曲支撑在拉压作用下均进入屈服耗能。三种结构中被撑梁的最大挠度在支撑屈服或失稳前后分别出现在撑点两侧和撑点位置。屈服后的防屈曲支撑几乎不产生对被撑梁竖直向下的不平衡剪力,而失稳后的普通和特殊中心支撑则对被撑梁产生较大的不平衡剪力。
简介:为防止火灾下防屈曲支撑的抗震性能降低,需确保在给定的耐火时间内,防屈曲支撑的芯材温度不高于临界温度和防屈曲支撑的弯曲刚度不低于最小需求刚度。通过增加防屈曲支撑填充层厚度,一方面可以降低火灾下支撑芯材的温度,另一方面可以增加火灾下防屈曲支撑的刚度。通过对芯材截面形状为十字形的防屈曲支撑火灾升温的有限元分析,研究了填充层厚度对支撑芯材温度和火灾下支撑刚度的影响。随着填充层厚度的增大,芯材温度降低,支撑刚度增大。根据火灾下防屈曲支撑强度和刚度均不降低的条件,给出了填充层最小厚度和防屈曲支撑套管最小尺寸的简化计算方法,并通过算例介绍了防屈曲支撑的抗火设计方法。
简介:摘要钢结构强度高质量轻,但纯抗弯框架的高层建筑由于需要较大的构件尺寸才能满足设计要求,一般需要支撑框架体系来满足高层建筑小震作用下的设计要求。可是,大震作用下,普通支撑构件易发生屈曲失稳。为了满足建筑物大震作用下的结构延性指标,工程设计界一般使用防屈曲约束支撑来保证重要构件在大震作用下构件不发生屈曲失稳退出工作。近年来,国内建筑行业对新建建筑的装配率要求越来越高,由于钢结构就其本身施工工艺而言就是装配式建筑,工程设计施工技术非常成熟,并且在混凝土装配式建筑的成本居高不下的前提下,防屈曲约束支撑-钢结构框架体系被越来越多的建设方所采用。在此前提下,不规则的高层钢结构框架通过增加的防屈曲约束支撑,结构的抗震延性可以得到了大幅度提高。本文通过对同一医院项目在设计阶段使用的防屈曲约束支撑与否等情况进行比较。结果表明在复杂高层医疗建筑中使用防屈曲约束支撑可以有效减小建筑物的地震反应,并提高其抗震延性。
简介:为了满足降低造价的需求,通过算例分析考察了屈曲约束支撑和普通支撑混合布置方式的经济性和结构合理性。针对一个八层典型学校建筑,设计了20个结构方案,其中采用了抗弯框架、中心支撑框架、屈曲约束支撑框架和下部楼层屈曲约束支撑、上部楼层普通支撑的混合框架等四种结构体系。比较了这些方案的结构综合造价以及由弹塑性时程分析得到的强震反应,结果表明:屈曲约束支撑框架和混合框架在7度以上烈度地区比抗弯框架和中心支撑框架更经济;对于混合布置方案,地震烈度越高,更多楼层安装屈曲约束支撑将更经济;在混合布置方案中,上部楼层的普通支撑可能加大下部楼层的柱轴力,使其过早破坏,因而这些柱的截面有必要适当加大;合理设计的混合布置方案与屈曲约束支撑框架在抗震性能上相接近。
简介:摘要消能减震装置已被应用于许多新建建筑和抗震加固工程中。消能减震装置的分类方法有多种。本文主要对屈曲约束支撑进行叙述。
简介:提出了一种具有环向预应力的三重钢管防屈曲支撑(three-tubebuckling-restrainedbrace,TTBRB)。该防屈曲支撑由位于中间层提供轴向刚度和承载力并耗散地震能量的芯材钢管,以及分别位于芯材外部和内部限制芯材整体屈曲和局部屈曲的外套管和内套管等3部分组成。内、外套管与芯材钢管之间设置高分子聚乙烯材料制作的减摩层,以减小芯材轴向变形过程中内、外套管与芯材之间的摩擦力。相比用实心截面芯材的传统防屈曲支撑,用空心圆管作为芯材具有更大的回转半径;且取消了混凝土类填充材料,大幅度降低支撑自重,及混凝土损伤导致的耗能能力削弱。内、外套管能够限制芯材钢管的整体屈曲和局部屈曲,并可通过装配应力的方式对芯材钢管施加环向预应力,从而可改变芯材钢管的受拉或受压屈服强度。采用验证的有限元模型研究了内、外套管与芯材钢管之间的间隙和芯材钢管内环向预应力大小对TTBRB滞回性能的影响。分析结果表明,间隙较小时,芯材在轴力作用下的环向变形受到内、外套管的限制而产生环向应力,进一步施加环向预应力后,TTBRB的轴向拉压强度显著改变。仅外套管与芯材套管之间存在间隙时,TTBRB在受拉时可提前屈服,在受压时屈服强度不受影响,应作为三重钢管防屈曲支撑优先采用的方案。
简介:摘要随着经济的发展,各种大规模的建筑建设越来越多,地震对各种建筑的破坏更加的巨大,不仅影响人们的日常生活,还冲击着国民经济。其中,变电站作为电力系统的重要组成部分,是一个城市重要的生命线工程。一旦遭遇地震破坏,不仅会给电力系统本身带来巨大损失,而且会对区域经济乃至国民经济造成巨大的冲击与危害,对后续抗震救灾工作的开展也会造成巨大困难。此外,大型变电站建设速度及规模不断增长,这使得电力系统对城市的制约作用日益加强,加之变电站结构在地震作用下具有显著的设备-结构共同作用,因此,在超烈度的大震乃至巨震的现实威胁下,对既有大型变电站进行抗震加固就显得至关重要。