BRBFs的抗震性能分析

应用ANSYS软件对屈曲约束支撑钢框架(BRBFs)和普通支撑钢框架的抗震性能进行有限元数值模拟,分析了两种结构在基本烈度地震作用下和罕遇地震作用下的层位移、顶层加速度及层间相对位移等结构响应,结果表明,在小震作用下两种结构抗震性能均表现良好,但在罕遇地震作用下普通支撑钢框架由于支撑的平面外失稳,导致整个结构刚度退化,而屈曲约束支撑钢框架则能更加有效地控制结构的侧移,降低结构的地震响应。     

屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能分析与应用

天津某医院项目采用屈曲约束支撑(BRB)–钢框架结构,为进一步研究BRB对钢框架结构抗震性能的影响,分别建立屈曲约束支撑–钢框架及钢框架2种结构体系,以分析在小震作用下是否采用BRB对整体结构抗震性能的影响.采用midas Gen非线性分析软件建模,分析罕遇地震作用下屈曲约束支撑的地震响应.分析结果显示,采用屈曲约束支...     

屈曲约束支撑的耗能性能分析

基于ANSYS有限元软件,对屈曲约束支撑的滞回性能进行了分析,并与普通支撑的滞回性能进行对比.采用两种地震波研究钢框架的地震响应,结果表明：相对于普通支撑而言,屈曲约束支撑能进一步提高钢框架的后期刚度和耗能能力.     

用可靠度理论确定屈曲约束支撑钢框架的设计原则

根据同济大学采用国产低碳钢Q195、Q235与宝钢新开发的低屈服点钢BLY160、BLY225研制的两种型号屈曲约束支撑(TJ-I型与TJ-II型)的大量试验结果,应用统计分析与可靠度理论,确定了屈曲约束支撑钢框架的设计原则。给出了具有明确概率意义的,在使屈曲约束支撑达到其极限承载力的外荷载下,框架柱、梁的内力与其设计承载力的比例极限。可保证在罕遇地震作用下,屈曲约束支撑能充分发挥其抗震耗能作用,同时框架柱、梁的可靠度指标β分别不低于3.2与2.7,为国产屈曲约束支撑在抗震工程中的应用提供参考。     

某屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构静力推覆分析

兰州云天皇冠酒店为屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构,属超限高层建筑。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构平面布置不对称和高度超限的情况,对比了结构分别采用普通支撑和屈曲约束支撑时的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;在罕遇地震作用下,部分屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力。通过采用屈曲约束支撑,既减轻了结构地震反应,又达到设计的预期性能目标且满足规范的要求。     

某三维空间刚架结构抗震及稳定性能分析

介绍——采用五边形空间刚架的工程,考虑建筑功能的需要,钢柱沿建筑外围布置并与底层钢筋混凝土框架柱铰接,为了增加结构抗扭刚度和满足层间位移角的要求,在柱间设置支撑.屈曲约束支撑在小震下能够为结构提供适当的侧向刚度,在中震和大震下具有良好的耗能减震性能.阐述了屈曲约束支撑的设计计算方法,并比较分析了屈曲约束支撑在常遇地震、罕遇地震作用下抗震性能以及竖向荷载作用下的稳定承载力.     

人民日报社报刊综合业务楼屈曲约束支撑施工技术

人民日报社报刊综合业务楼工程属于超高层建筑,结构体系为带支撑的钢框架结构,为了提高支撑框架在地震作用下的抗震性能,采取了屈曲约束支撑技术。由于在该工程中屈曲约束支撑数量大,构件型号种类多,结合工程实际情况,详细介绍了屈曲约束支撑安装分类、安装及吊装流程和关键施工技术。通过优化施工方案,保证了屈曲约束支撑与主体结构的可靠性连接,并确保了支撑构件的受力性能和施工质量。     

屈曲约束支撑在高层钢结构住宅中的应用

某高层钢结构住宅楼高48.6m,结构体系采用钢框架-支撑结构,主要抗侧力构件采用屈曲约束支撑。通过多种结构形式的对比分析阐述了框架-屈曲约束支撑结构体系地震作用效应小、塑性耗能能力优等结构特征。阐述了屈曲约束支撑设计控制内力的确定和支撑杆件与框架梁、柱连接节点设计等关键技术。通过多遇地震作用下结构整体计算分析、中震弹性分析和不考虑屈曲约束支撑作用的纯框架结构抗震验算,得出框架-屈曲约束支撑结构体系抗震性能优越、技术经济指标合理的结论。     

屈曲约束支撑在结构设计中的应用

屈曲约束支撑由于没有受压稳定问题,在小震下构件承载力比普通支撑提高2-10倍,在提高了结构抗震性能的基础上,可以使结构的截面尺寸大大减小,实现安全、经济的目的。本文通过一个采用耗能型屈曲约束支撑的实际工程,介绍了其在结构设计过程中的一些热点问题,供设计人员参考。     

内嵌双阶段装配式防屈曲支撑的钢框架-支撑结构抗震性能评估

为研究新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲约束支撑对装配式钢框架-支撑结构抗震性能的影响，首先采用有限元软件Perform-3D建立了普通支撑、防屈曲支撑和新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲约束支撑的有限元模型，并验证了建模方式的准确性；之后在此基础上建立内嵌新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲支撑的钢框架-支撑结构有限元模型，并采用弹塑性时程分析方法对普通钢框架结构、钢框架-普通支撑结构、钢框架-防屈曲支撑结构、内嵌新型双屈服点装配式防屈曲支撑的钢框架-支撑结构的抗震性能展开研究。分析结果表明：Perform-3D能准确模拟普通钢支撑、普通防屈曲支撑及新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲支撑；内嵌新型双屈服点防屈曲支撑的钢框架-支撑结构在最大层间位移角和结构顶层位移、基底剪力上均优于其他结构，新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲约束支撑在地震作用下起到了重要的作用，它主要通过新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲约束支撑来耗能，这说明内嵌新型内芯可更换的双屈服点装配式防屈曲支撑的钢框架-支撑结构具有良好的抗震性能。     

使用低降伏(屈服)强度阻尼装置之耐震结构设计

于抗弯矩构架之钢骨大楼内设置抗水平力效率高的低降伏(屈服)强度剪力钢板消能装置与挫屈束制(屈曲约束)斜撑构材,除可分担地震侧向力外,还可有效降低结构体之层间侧向位移角;因其具有极佳的韧性消能能力,可消散大部份的地震能量,进而保护抗弯矩构架的梁柱杆件。本文针对钢骨结构内含低降伏强度剪力钢板消能装置与挫屈束制斜撑,以地上十二层、地下三层之钢骨大楼为例,分别说明以低降伏强度剪力钢板消能装置及挫屈束制斜撑各承担大约20％～40％的楼层剪力后,结构在地震历时作用下之各项反应,另外,亦进行以了解在大地震作用下结构构材的能量分布及塑铰形成的情形。     

Bracing systems for seismic retrofitting of steel frames

The present study assesses the seismic performance of steel moment resisting frames (MRFs) retrofitted with different bracing systems. Three structural configurations were utilized: special concentrically braces (SCBFs), buckling-restrained braces (BRBFs) and mega-braces (MBFs). A 9-storey steel perimeter MRF was designed with lateral stiffness insufficient to satisfy code drift limitations in zones with high seismic hazard. The frame was then retrofitted with SCBFs, BRBFs and MBFs. Inelastic time-history analyses were carried out to assess the structural performance under earthquake ground motions. Local (member rotations) and global (interstorey and roof drifts) deformations were employed to compare the inelastic response of the retrofitted frames. It is shown that MBFs are the most cost-effective bracing systems. Maximum storey drifts of MBFs are 70% lower than MRFs and about 50% lower than SCBFs. The lateral drift reductions are, however, function of the characteristics of earthquake ground motions, especially frequency content. Configurations with buckling-restrained mega-braces possess seismic performance marginally superior to MBFs despite their greater weight. The amount of steel for structural elements and their connections in configurations with mega-braces is 20% lower than in SCBFs. This reduces the cost of construction and renders MBFs attractive for seismic retrofitting applications.     

Evaluating response modification factors of concentrically braced steel frames

Response modification factor is one of the seismic design parameters to consider nonlinear performance of building structures during strong earthquake. Relying on this, many seismic design codes led to reduce loads. The present paper tries to evaluate the response modification factors of conventional concentric braced frames (CBFs) as well as buckling restrained braced frames (BRBFs). Since, the response modification factor depends on ductility and overstrength, the static nonlinear analysis has been performed on building models including single and double bracing bays, multi-floors and different brace configurations (chevron V, invert V and X bracing). The CBFs and BRBFs values for factors such as ductility, overstrength, force reduction due to ductility and response modification have been assessed for all the buildings. The results showed that the response modification factors for BRBFs were higher than the CBFs one. It was found that the number of bracing bays and height of buildings have had greater effect on the response modification factors.     

钢框架抗震改造的支撑系统研究

评估了采用不同支撑系统改造的抗弯钢框架的抗震性能。共采用3种结构形式:中心支撑框架、防屈曲支撑框架、巨型支撑框架。设计了一横向刚度不足的9层钢框架,满足规范对高地震灾害区域结构的侧移要求。用中心支撑、防屈曲支撑和巨型支撑改造框架。进行非弹性时程分析,评估地震作用下的结构性能。以局部变形(杆件转角)和整体变形(层间及屋顶侧移)为参数,比较改造框架非弹性性能的不同。结果表明:巨型支撑框架是最有效率的支撑系统,其最大层间侧移比抗弯框架低70%,比中心支撑框架低50%。侧移的减小量与地震特性有关,尤其是频率。防屈曲支撑的抗震性能仅稍优于巨型支撑框架,但其总质量更大。巨型支撑框架的杆件和节点用钢量比同心支撑框架低20%,既可降低费用又具有抗震优势。     

巨型钢框架-拉索支撑结构的三种抗震分析方法比较

针对新型巨型钢框架-拉索支撑结构体系的抗震性能,采用Pushover分析、振型分解反应谱分析及时程分析三种方法,分别研究典型巨型钢框架-拉索支撑结构在8度多遇地震作用下的底部剪力和层间位移角。结果表明,三种不同抗震分析方法得到的底部剪力和层间位移角最大值由小到大的顺序均为:Pushove分析、反应谱分析、时程分析。由于时程分析法能更好地反映巨型钢框架-拉索支撑结构顶部的地震作用响应,在评估其抗震性能时应作为其他两种方法的补充。     

钢框架抗震改造的支撑系统研究

评估了不同支撑系统改造的抗弯钢框架的抗震性能。采用3种结构形式:中心支撑框架、防屈曲支撑框架和巨型支撑框架。设计了一横向刚度不足的9层钢框架,满足规范对高地震灾害区域结构的侧移要求。用中心支撑、防屈曲支撑和巨型支撑改造框架,进行非弹性时程分析,评估地震作用下的结构性能。以局部变形(杆件转角)和整体变形(层间及屋顶侧移)为参数,比较改造框架非弹性性能的不同。结果表明:巨型支撑框架是最有效率的支撑系统,其最大层间侧移比抗弯框架低70%,比中心支撑框架低50%。侧移的减小量与地震特性有关,尤其是频率。防屈曲支撑的抗震性能仅稍优于巨型支撑框架,但其总质量更大。巨型支撑框架的杆件和节点用钢量比中心支撑框架低20%,既降低了费用又体现了抗震优势。     

摩擦耗能支撑钢筋混凝土框架结构的振动台试验研究

本文通过一榀普通钢筋混凝土框架、一榀钢支撑钢筋混凝土框架和一榀摩擦耗能支撑钢筋混凝土框架1／8比例模型的地震模拟振动台对比试验，研究三类不同型式框架结构在地震作用下的破坏形态和动力特性，揭示了摩擦耗能支撑钢筋混凝土框架结构良好的抗震性能，为此类新型结构的工程应用提供了试验依据。     

屋面纵向水平支撑对抽柱单层单跨门式刚架钢结构厂房的影响

通过对抽柱单层单跨门式刚架钢结构厂房在不同屋面纵向水平支撑布置情况下地震作用计算结果的对比分析,揭示抽柱榀刚架水平地震作用通过屋面纵向水平支撑向其相邻榀进行传递的现象,并指出这种传递现象对与抽柱榀相邻的左右各两榀刚架影响最大,进而给出存在抽柱榀刚架时合理布置屋面纵向水平支撑的建议。同时通过对抽柱榀刚架二维简化模型和三维空间模型计算结果的对比分析,指出在进行抽柱榀刚架二维计算时,应该考虑由于屋面纵向水平支撑的存在而引起的相邻榀刚架对抽柱榀刚架的“帮扶”作用。     

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。