隅撑支撑钢框架结构的抗震性能分析

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目前钢框架结构体系使用广泛,主要的结构体系包括:纯框架结构、中心支撑框架结构以及偏心支撑框架结构。与纯钢框架及中心支撑框架结构相比较,偏心支撑框架具有较高的刚度和良好的耗能作用。然而偏心支撑框架体系有其明显的缺点,只有在框架梁产生屈服时结构的耗能性能和延性才得以充分发挥,这会导致结构严重破坏,震后修复也非常困难。
  在偏心支撑框架的基础上形成了隅撑支撑框架体系,隅撑的一端与柱连接,另一端与梁连接,通过支撑斜杆形成抗侧力体系。在地震作用时,隅撑发生塑性变形而产生耗能作用,避免主要构件出现破坏,也避免支撑杆件屈曲。
  隅撑支撑框架结构构造比较简单,可作为框架结构抗震加固的一种有效手段,但隅撑支撑构件导致结构传力模式的改变,有可能导致梁柱的应力集中。论文采用ANSYS软件对一钢框架结构的隅撑加固的抗震性能进行了数值分析,研究结果表明,增设隅撑支撑后,结构的层间侧移、基底剪力、都明显减小,隅撑的塑性变形形成稳定的耗能机制。论文讨论了隅撑采用箱型截面时,截面尺寸在150×12~300×12范围内变化时对抗震性能的影响,截面尺寸较小时,塑性出现比较早,该结构的侧向刚度和耗能作用都比较不理想。论文还对隅撑支撑和K型支撑结构的抗震性能进行了对比,研究结果表明,两种支撑都对原结构的梁、柱有一定程度的影响,尤其是对中间跨度的梁影响较为明显,隅撑结构中间跨梁在7.7s时应变最大,从下往上逐渐减小,均未达到塑性;K型支撑结构在5.32s时应变最大,且梁的中间节点达到塑性。
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