新型抗震体系隅撑支撑框架结构研究

新型抗震隅撑支撑框架(knee-braced frame,KBF)是在梁柱连接的附近设一起耗能作用的隅撑,主支撑连接在此隅撑上构成的抗震结构体系。与偏心支撑体系EBF抗震结构体系对比,具有大震时框架结构不易损坏、维修方便的优点。采用有限元考察了不同的隅撑形式、不同高宽比下KBF结构的性能。在分析总结的基础上,系统地提出了KBF框架的抗震设计要求和有关的计算公式。     

隅撑支撑钢框架的抗震性能分析

为研究隅撑支撑钢框架结构的抗震性能,对纯框架（MRF）、中心支撑框架（CBF）、偏心支撑框架（EBF）和隅撑支撑框架（KBF）等主要框架结构形式的内力进行分析并进行有限元分析对比。结果表明：隅撑支撑钢框架结构的受力性能与耗能能力都要比其他类型的框架形式要好。在相同条件下,KBF比其他形式的框架结构具有更好的抗震性能,因此隅撑支撑钢框架结构是一种良好的结构形式。     

基于Pushover分析的隅撑支撑钢框架抗震性能研究

隅撑支撑框架体系(KBF)是一种新型耗能支撑框架结构体系,它具有延性好、抗侧移刚度大、震后易修复的特点。本文运用有限元软件ETABS对一隅撑支撑钢框架进行了静力非线性Pushover分析,得出了其在不同地震水准下抗震性能点,并对该结构体系的抗震性能进行了评定。     

隅撑支撑钢框架的弹塑性分析模型

隅撑支撑框架(KBF)是一种新型的耗能支撑结构体系,本文主要研究了它的弹塑性分析模型。首先提出了隅撑支撑钢框架的恢复力模型;其次,提出了隅撑支撑耗能体系的分析模型,并给出了隅撑支撑耗能体系的等效阻尼和刚度的计算方法;然后,给出了隅撑支撑钢框架的弹塑性分析方法;最后通过算例验证了本文方法的正确性。     

钢管混凝土隅撑框架的抗震性能研究

将隅撑引入钢管混凝土柱框架支撑结构中作为耗能构件,通过对采用不同结构体系的6个计算模型进行有限元分析,对比研究采用隅撑支撑进行耗能时结构的抗震性能及隅撑的耗能能力,分析得出经过合理设计的隅撑作为耗能构件的优越性和实用性,并对隅撑的连接节点进行了详细设计。     

斜隅支撑钢框架体系的隅撑位置分析

斜隅支撑框架体系(KBF)是一种新型消能支撑框架钢结构体系,它具有延性好、抗侧移刚度大、震后容易修复的特点。结构主要构件在隅撑的保护下即使受到罕遇地震荷载作用也不易受到损伤。本文针对隅撑的安装位置并且运用有限元方法对其进行弹塑性加载分析,总结出一些结论和设计建议。     

钢结构隅撑-支撑框架的耗能性能分析

介绍了一种新型的耗能支撑框架结构体系——隅撑-支撑框架结构，并对隅撑—支撑框架结构的耗能性能进行了介绍；最后，用有限元方法对隅撑—支撑框架的耗能性能进行了分析。分析结果表明，隅撑首先发生屈服，从而保护了结构的主构件，并提高了结构的耗能性能和变形能力。     

钢筋混凝土框架——斜撑结构体系抗震分析

在各种钢筋混凝土结构体系中,框架结构是抗震性能比较差的一种,其主要原因是框架结构只有一道抗震防线.目前在混凝土框架结构中增加抗震防线的结构有混凝土框架—剪力墙结构和钢支撑—混凝土框架结构.在钢框架结构中增加抗震防线的结构有框架—中心支撑结构和框架—偏心支撑结构.本文吸取上述各种结构的优点,提出在混凝土框架结构中增加混凝土斜撑,由混凝土框架和混凝土斜撑组合成一种新的抗侧力结构体系:混凝土框架一斜撑结构.本文通过与同类结构的对比及试设计计算结果分析,来论证这种新的结构体系符合抗震规范对结构体系的各项要求,在抗震性能及经济适用等方面都具有一定的优越性,可以应用到实际工程中.     

隅撑支撑混凝土框架的抗震性能

隅撑是隅撑支撑混凝土框架中的耗能构件,其设计参数对隅撑支撑混凝土框架的抗震性能有重大影响。本文主要通过非线性分析,探讨了隅撑的设计参数对隅撑支撑混凝土框架抗震性能的影响。结果表明:随着隅撑和柱惯性矩之比Ik/Ic的增大,隅撑支撑混凝土框架的屈服强度Vy和刚度比KKBF/KMRF逐渐增大;同时,隅撑支撑框架能够通过隅撑的屈服而消耗地震的能量,且其耗能性能和延展性较好。     

斜隅支撑框架体系的弹塑性受力分析

斜隅支撑框架体系(KBF)是一种新型耗能支撑框架钢结构体系,它具有延性好、抗侧移刚度大、震后容易修复的特点。结构主要构件在隅撑的保护下即使受到罕遇地震荷载作用也不易受到损伤。为此采用有限元方法(FEM)对此类结构进行了系统的弹塑性受力分析,全面总结了其抗侧移受力性能与各结构参数间的关系,并总结得出适合设计实用的一般规律。     

基于性能的支撑钢框架结构方案对比分析

采用Pushover能力谱法对8层钢框架建筑进行基于性能的结构方案设计,考虑偏心支撑钢框架、隅撑支撑钢框架、纯钢框架3种结构体系,对结构自振特性、层间位移角及楼层侧移变化规律、结构刚度及耗能特征以及投资一收益等进行详细对比分析。结果表明:隅撑支撑钢框架和偏心支撑钢框架具有良好的结构性能,同样性能目标下,两者的经济效益相差不大,均可比纯钢框架节省近40%的用钢量,隅撑支撑钢框架的损失期望比例最小。     

加肋板D型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种耗能形式,通过对2个1∶3比例的偏心支撑钢框架的滞回性能分析,重点研究偏心支撑极限承载力和滞回性能,为偏心支撑钢框架利用屈曲后强度及抗震设计提供依据。分析结果表明,加肋板的D型偏心支撑有良好的强度、刚度和耗能能力,其耗能梁段首先发生剪切屈服,有效地阻止了支撑的屈曲,在整个加载过程中,承载力没有降低。最后对偏心支撑的节点连接提出设计建议。     

偏心钢支撑-钢筋混凝土框架的侧移和地震反应

通过对偏心支撑钢筋混凝土框架试验结果的分析以及性能设计和抗震设计位移控制的比较,对其抗震设计中的变形和性能进行研究。为满足性能设计和三水准抗震设计要求,偏心支撑框架结构的侧移限值应比纯框架结构更严格,而且使得支撑的受压屈曲控制在第一水准位移后,将有利于抗震性能的改善。由于偏心钢支撑的作用,偏心支撑框架结构中柱的剪力明显减小,侧向刚度增大,从而有效地避免了框架结构在地震中柱的剪切破坏和过大的侧移。偏心支撑框架结构的地震反应如最大侧移、最大速度、最大加速度明显降低,结果表明,K型支撑是理想的抗震布置方式。     

设置阻尼器的火电厂框架-支撑结构的减震性能分析

用非线性静力分析方法(Pushover)对设置减震装置的火电厂框架—支撑结构进行了分析计算。结果表明安装阻尼器以后结构的抗震性能获得了明显的改善。与普通的框架—支撑结构相比，阻尼器不仅保护了钢支撑，而且也在很大程度上推迟和减少了主体结构中塑性铰的发展。     

改良型梁柱节点用于D型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

偏心支撑框架结构体系是一种非常适合强震地区的抗震结构体系。D型偏心支撑钢框架结构是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,其耗能梁段与柱直接相连,为了满足梁端抗弯承载力的设计要求和保证耗能梁段充分发展剪切塑性变形,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。利用ANSYS有限元程序,针对传统节点比较分析了两种改良型梁柱连接节点的D型偏心支撑框架。分析结果表明,改良型节点的D型偏心支撑将耗能梁段外移不与柱直接相连,有良好的强度、刚度,不仅可以使剪切屈服的区域远离梁翼缘焊缝,而且可以放松钢柱对梁端部的变形约束,从而提高整个耗能梁段的耗能能力。     

用附加防屈曲支撑钢筋混凝土框架加固既有钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

利用附加防屈曲支撑（BRB）钢筋混凝土框架对既有钢筋混凝土框架结构进行减震加固。设计3榀钢筋混凝土框架,其中2榀为附加设置BRB加固框架的钢筋混凝土框架,另外1榀为纯钢筋混凝土框架以作对比。通过低周反复加载试验,验证所设计的外贴防屈曲支撑钢筋混凝土框架加固既有钢筋混凝土框架的可行性。分析既有及外贴钢筋混凝土框架的开裂、荷载 侧移滞回曲线、骨架曲线、荷载 防屈曲支撑变形曲线,以及等效黏滞阻尼比和等效刚度等特性。结果表明：所设计的附加钢筋混凝土框架、预埋件、连接构造受力可靠,附加设置BRB的钢筋混凝土加固框架具有良好的减震耗能能力;水平荷载-侧移滞回曲线圆润饱满;防屈曲支撑在小层间位移角下可屈服耗能,大位移下不失效,耗能稳定;附加框架能够显著增加既有钢筋混凝土框架结构的阻尼,有效降低地震反应,改善既有框架结构抗震性能。     

低屈服点钢扣板连接的试验研究

同心支撑框架被广泛用于钢结构房屋的抗震设计中。在地震激励下,同心支撑框架的支撑会承受循环拉压荷载。由于支撑的屈曲,其抗压强度通常低于抗拉强度,这可能会降低支撑框架的抗震性能。该文对采用弱扣板强支撑的设计理念进行了验证。扣板选用低屈服点钢(LYP),从而使设计的扣板在支撑屈曲前发生屈服。低屈服点钢的屈服强度很低,但其延性很好。通过一系列试验验证循环荷载作用下低屈服点钢扣板的性能。研究发现,在低屈服点钢扣板上增加槽型约束(STR)可以大大提高其抗震性能。在拉压荷载作用下,有槽型约束的低屈服点钢扣板可以提供类似大小的强度。扣板的耗能能力同样得到提高。基于此研究成果,给出低屈服点钢扣板的一些设计建议。     

Experimental study of low yield point steel gusset plate connections

Concentrically braced frames have been used widely in the seismic-resistant design of steel building structures. During earthquake excitation, the braces of the concentrically braced frame are subjected to recursive tensile and compressive forces. The compressive strength of the brace is usually less than its tensile strength because of the buckling of the brace, and this may degenerate the seismic resistance capacity of the braced frame. In this reported research, an alternative design concept that adopts the weak gusset plate-strong brace is examined. The gusset plate is designed to yield prior to the buckling of the brace. Low yield point (LYP) steel is selected for the gusset plate. The LYP steel possesses low yield strength and high elongation capacity. A series of experimental studies was carried out to examine the LYP steel gusset plates under cyclic loads. It is found that adding slot-type restrainers (STR) to the LYP steel gusset plate greatly enhances the seismic resistance of the gusset plate. The proposed LYP steel gusset plate with an STR is able to provide similar strengths under tensile and compressive loads. The energy dissipation capacity of the gusset plate is also increased substantially. Based on this study, suggestions are made for the design of LYP gusset plates.