高层钢框架—中心支撑结构设计研究

对高层钢框架-中心支撑结构设计过程中的跃层柱计算、拉链杆设计、钢框架节点计算、钢筋混凝土梁与钢柱连接节点设计等问题进行分析探讨,提出解决方案。同时,结合实际工程案例,证明解决方案的合理性,所得结果可供工程设计参考。

拉链柱式中心支撑钢框架构件抗震设计方法

针对拉链柱式中心支撑钢框架结构中相关结构构件(拉链柱、支撑跨柱)设计方法研究较少、有关此类体系抗震性能如何还不十分明确的情况,提出了基于SRSS内力组合原则的拉链柱、支撑跨柱的设计经验公式。基于此建议设计了6层和12层拉链柱式中心支撑钢框架结构算例,并与悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构算例的自振特性、用钢量、多遇及罕遇地震下的动力响应等指标进行了比较。结果表明:两类算例的动力响应类似,均可满足抗震规范GB50011"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防目标。因按本文方法设计的结构用钢量较少,综合抗震性能较优,建议拉链柱以及支撑跨柱采用本文方法。

人字支撑钢框架中拉链柱设计方法研究

以人字支撑钢框架中拉链柱为研究对象,分别从支撑竖向不平衡力取值和拉链柱传力模式两方面进行分析,提出了一种分段式拉链柱设计方法。并对按此方法设计的某10层拉链柱人字支撑钢框架结构进行了大震下的有限元弹塑性时程分析。结果表明:基于受压支撑延性系数的竖向不平衡力SRSS组合值与有限元分析结果较为接近;拉链柱自下而上逐层传力及竖向不平衡力按构件刚度比进行分配的假设在分析结果中得到了验证;时程分析得到的拉链柱最大轴力均小于设计轴力,且偏差在20%以内。可见,按此方法设计拉链柱既有一定安全储备又不过于保守,是较为合适的。

拉链柱人字支撑抗震性能研究

为探究分段设置拉链柱对钢框架-人字支撑结构抗震性能的影响,本文以某10层框架-人字支撑结构为研究对象,对比分析无拉链柱,通高设拉链柱和分段设拉链柱在大震弹塑性下的时程分析结果。研究表明:采用无拉链柱的钢框架-人字支撑,支撑受压屈曲后产生的竖向不平衡力会使框梁跨中受弯屈服,竖向挠度大幅增加;采用拉链柱可使各层人字支撑协同工作,支撑受压屈曲跨框梁的损坏程度明显减轻;但是通高设拉链柱人字支撑的传力路径复杂,拉链柱拉、压状态主次不分明;相比之下,分段设拉链柱的钢框架-人字支撑的传力路径清晰,拉链柱以受拉为主,抗震性能更优。