对屈曲约束支撑-混凝土框架结构的抗震性能进行了深入研究,并提出一种较为实用的设计方法,为新建屈曲约束支撑-混凝土框架结构的设计与应用提供参考建议。
研究内容如下:(1)对屈曲约束支撑的整体稳定性进行理论分析,结合相关研究提出屈曲约束支撑构件及其节点连接的设计方法。(2)在三种抗震设防烈度下,分别设计了6层、9层、12层三种层数的混凝土框架模型,按照六种抗侧刚度比(0.5、1、1.5、2、2.5、3)、两种支撑布置形式(人字形与单斜形)进行屈曲约束支撑的选型与布置。
通过有限元分析软件Midas/Gen对模型进行多遇地震下的反应谱分析与罕遇地震下的时程分析,研究了支撑框架结构的层间位移角、底层剪力及支撑滞回性能随抗侧刚度比的变化关系,得出屈曲约束支撑-混凝土框架结构抗侧刚度比的合理取值为:0.5k1.5。 通过对比两种支撑布置方式对结构抗震性能的影响,建议对于多层屈曲约束支撑-混凝土框架结构,宜选用人字形布置方式;对于高层屈曲约束支撑-混凝土框架结构,两种支撑形布置方式均适用。(3)在抗侧刚度比的合理取值范围内,分别取k为0.6、0.8、1、1.2。
研究屈曲约束支撑框架结构层间位移角Zui大值随主体框架强弱程度的变化关系,得到主体框架在多遇地震下的层间位移角限值。综合相关研究提出屈曲约束支撑-混凝土框架结构薄弱层弹塑性变形的验算方法,并根据主体框架结构在多遇地震下的层间位移角限值与抗侧刚度比的合理取值范围,按照“小震设计,大震验算”的思路,提出了基于抗侧刚度比的屈曲约束支撑-混凝土框架结构的抗震设计方法。(4)结合工程实例,按照本文建议的设计方法进行结构设计,通过静力弹塑性分析与动力时程分析,验证本文提出的设计方法的实用性与安全性。对比三种结构体系的地震响应发现