BRB水平力分担率对高层屈曲约束支撑钢框架抗震性能影响研究

本文按照结构刚度相近、重量相近的思路设计了5组BRB水平力分担率β分别为20%、30%、40%、50%和60%的高层屈曲约束支撑钢框架结构模型,并对模型进行弹塑性静力推覆分析及弹塑性时程分析,研究BRB水平力分担率β对高层屈曲约束支撑钢框架抗震性能的影响。研究结果表明:(1)β=20%的结构,BRB屈服早,承载力较小,滞回耗能效果有限;β=30%~40%的结构,BRB屈服早,承载力较大,滞回耗能性能好;β=50%~60%的结构,BRB承载力大,下部楼层BRB屈服较早,滞回性能好,上部楼层BRB屈服晚,滞回性能差。(2)当结构层间位移角未超过1/50时,层间位移较大区域主要在中间楼层或中低部楼层。当结构层间位移角超过1/50时,高β值结构的下部楼层刚度迅速下降,变形增大明显。(3)罕遇地震下,随着结构β值的升高,结构上部楼层、中间楼层BRB的延性比μ及塑性延性比η会出现不同程度的下降,β值越大,楼层越高,下降越明显,而不同β值的结构下部楼层BRB的μ及η变幅较小。(4)对于高层BRB钢框架结构,工程中建议将BRB的水平率分担率β设计为30%~40%。

多层屈曲约束斜撑钢框架弹塑性分析研究

以多层屈曲约束斜撑钢框架为主要研究对象,斜撑框架强度CB以及屈曲约束斜撑的水平力分担率β为主要研究参数,拟设计6个建筑模型,对各模型进行了基于塑性铰理论的二阶非线性时程分析,考察了强震作用下各模型各层的层间位移、层剪力、屈曲约束斜撑的塑性能量分布等。结果表明,各模型的强度CB值从0.3增大到0.5或屈曲约束斜撑的水平力分担率β值从30%增大到90%时,各模型的各层最大层间位移反应值中的弯曲变形反应值越大,这种情况上层部位更明显。随着斜撑框架强度CB值或屈曲约束斜撑的水平力分担率β值的增加,各模型的各层屈曲约束斜撑分担的剪力和各层最大层剪力比值也变大。

多层屈曲约束支撑钢框架抗震性能研究

为明确强震下多层屈曲约束支撑钢框架结构的层反应值与屈曲约束支撑的水平力分担率β的对应关系,以屈曲约束支撑的水平力分担率β为主要研究参数建立6个模型,进行了二阶非线性时程分析.分析表明,各模型的各层层间剪切位移及各层最大层间位移比值跟地震强度无关,β为20％ ～ 30％模型的各层比值相近,而β为40％ ～ 90％模型的各层比值有上部层小、低部层大的趋势,且β值越大这种现象越明显,其比值大小与β值成反比关系.各模型的各层支撑分担的剪力和各层最大层剪力比值大小与β值成正比关系.

多层屈曲约束支撑钢框架动力响应机理分析

为了研究多层屈曲约束支撑钢框架(BRBF)动力响应机理,采用国际上最常见的BRBF结构形式为研究对象,以屈曲约束支撑BRB水平力分担率β为主要研究参数,进行弹塑性动力二阶非线性分析,探讨了层损伤分布机理以及构件持有性能。结果表明:不同地震波的弹性体系能量谱曲线和结构基本周期对应关系影响多层BRBF结构的最大层间位移反应值和BRB的层最大延性比值;地震波加速度时程的随机性对多层BRBF结构动力损伤分布影响明显,尤其多层BRBF结构抗震设计时有必要考虑地震动瞬时能量影响;BRB对结构减震效果明显,随着BRB水平力分担率β值的增加,BRB最大延性比以及最大累积塑性延性比有相应减小的趋势。