近场地震下K形偏心支撑钢框架基于能量的性态设计方法

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近场地震动带有强速度脉冲和较长的脉冲周期,能够在短时间内对结构输入较大的能量,从而导致结构损伤或破坏。现行抗震规范并没有结合近场地震动的特点提出相应的抗震设计方法,而是采用基于强度的弹性设计方法,对结构的非弹性性能考虑较少,按此方法设计的结构在近场地震动作用下可能会偏于不安全。因此,根据近场地震的特点,提出更为合理的抗震设计方法显得尤为重要。本文基于最大有效滞回能谱,根据能量平衡关系,提出了近场地震下K型偏心支撑钢框架的性态设计方法。此方法选取地震输入能的部分能量作为设计依据,充分考虑了近场地震强速度脉冲的特点,概念清晰,操作简便,是一种实用的设计方法。本文运用此方法设计了10层、15层两个K型偏心支撑钢框架算例,并采用Pushover方法和弹塑性时程分析方法对算例进行了抗震性能评估。结果表明:结构的屈服机制符合预期假定,屈服位移与设计值相差甚小。在多遇、罕遇地震下,结构层间侧移角符合规范要求。层间滞回能的分布也比较合理,证明了本文方法的合理性和可行性。
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