新型钢筋混凝土框架—支撑减震体系设计方法研究

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为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,各国土木工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成了一套较为安全的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的方法,使所设计的建筑达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目的。近年来,耗能减震技术已经在许多国家得到应用,一些国家已经编制或正在编制有关的设计指南或设计规程,目前我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)也增加了有关隔震和耗能减震的内容。本文中结合抗震设计规范,介绍了装有屈曲约束支撑减震体系的设计方法,并对设计方法进行改进,对于工程设计具有参考意义。主要进行以下工作:1、针对高烈度区抗侧刚度不足的钢筋混凝土框架结构,提出采用附加屈曲约束支撑形成新型的钢筋混凝土框架支撑体系,以满足弹性位移角的要求。2、给出现有的设计方法,并提出相应的简化设计方法。结合工程实例,利用底部剪力法确定各楼层的层间位移角,按照不同要求的楼层设计屈曲约束支撑。3、对不同计算方法计算结果应用ANSYS软件分析并应用三种不同的地震波对结构在多遇地震和罕遇地震下进行了动力时程分析。4、屈曲约束支撑的布置形式会对结构减震效果以及自振频率和阵型产生影响。目前还没有统一的方法确定支撑的最优布置。在不同地震波作用下确定支撑的最有利布置模式。结果表明,加屈曲约束支撑的新型钢筋混凝土框架-支撑减震体系具有良好的耗能减震性能,结构层间位移角等参数均满足规范的要求,简化方法计算过程较现有方法简洁,并得出相关结论。合理的计算结果使得屈曲约束支撑大部分支撑参与屈曲滞回耗能,而各层支撑屈服与否主要依赖于该层的层间位移角的大小,因而支撑的布置使得结构的各层具有相近的层间位移角。
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