防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构基于能量平衡的抗震塑性设计
发布时间:2018-01-12 03:10
本文关键词:防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构基于能量平衡的抗震塑性设计 出处:《建筑结构学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为确定防屈曲支撑在结构中的布置方式以使结构抗震性能充分发挥,提出了基于能量平衡的防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构抗震塑性设计方法。构建了结构的"强柱弱梁"整体屈服机制,采用侧力比将总结构体系离散为防屈曲支撑体系和纯框架体系,并建立了结构的双线性能力曲线。基于能量平衡方法计算结构的设计基底剪力并分别得到支撑体系和框架体系的设计侧向力,进而完成支撑的截面设计。按照塑性内力分配机制和考虑支撑屈服后性能,计算梁柱构件内力需求。以一幢5层结构为例,分别设计了不同侧力比的14个结构模型,对比了基底剪力、防屈曲支撑面积和梁柱钢筋用量等。通过22条地震波下的弹塑性时程分析,研究了不同侧力比结构的最大层间位移角、屈服机制、楼层剪力比、支撑最大位移延性、累积位移延性和结构残余层间位移角。分析结果表明:所提出的方法能实现结构的预期失效模式,并满足结构的抗震性能要求,并建议设计侧力比选取在0.3~0.5之间。
[Abstract]:In order to determine the arrangement of buckling braces in the structure to make the seismic performance of the structure fully play. Based on energy balance, an anti-buckling brace-reinforced concrete frame structure aseismic plastic design method is proposed, and the whole yield mechanism of "strong column and weak beam" is constructed. The total structure system is discretized into buckle-resistant bracing system and pure frame system by lateral force ratio. The bilinear capacity curve of the structure is established. The design base shear force of the structure is calculated based on the energy balance method and the design lateral forces of the braced system and the frame system are obtained respectively. According to the plastic internal force distribution mechanism and considering the yield behavior of the braces, the internal force requirements of Liang Zhu members are calculated. A five-story structure is taken as an example. Fourteen structural models with different lateral force ratios were designed, and the shear force of the base, the area of anti-buckling support and the amount of beam-column reinforcement were compared. The elastic-plastic time-history analysis of 22 seismic waves was carried out. The maximum interstory displacement angle yield mechanism floor shear ratio and the maximum displacement ductility of bracing are studied. The results show that the proposed method can realize the expected failure mode of the structure and meet the seismic performance requirements of the structure. The design side force ratio is suggested to be between 0.3 and 0.5.
【作者单位】: 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室;重庆大学土木工程学院;重庆交通大学土木工程学院;哈尔滨工业大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51608073) 中央高校基本科研业务费专项(106112016CDJXY200009)
【分类号】:TU375.4;TU352.11
【正文快照】: 0引言已有研究[1-5]表明,防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)在往复荷载作用下其强度和刚度稳定,滞回性能饱满,且具有良好的经济效益,已得到广泛应用。目前,已将防屈曲支撑用于混凝土结构的抗震修复[3]和新建混凝土结构[4-6]中。在RC框架结构体系中设置防屈曲支撑时,
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本文编号:1412418
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