考虑支撑断裂及节点板作用的中心支撑框架抗震性能研究

发布时间：2021-10-16 10:26

　　中心支撑框架（CBFs）具有良好的抗震性能和经济性,是常见的抗震结构体系。CBFs通常利用支撑受拉屈服和受压屈曲行为满足延性变形需求。在以往的地震中,CBFs结构的极限破坏模式均为支撑断裂。然而,在框架分析或设计时,CBFs通常被理想化为桁架结构,即将支撑构件两端考虑为铰接或固接连接并且忽略支撑断裂行为。该文提出能考虑支撑断裂行为和节点板作用的OpenSees数值模型。通过对单支撑构件、一层、三层中心支撑框架进行建模分析,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模型的有效性。采用验证后的三层框架模型进行动力增量时程分析表明,不考虑支撑断裂时,框架的倒塌储备系数偏大。建议对CBFs结构进行设计和分析时,应考虑支撑断裂和节点板作用,以合理评估其抗震性能。 

【文章来源】：工程力学. 2020,37(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图4支撑断裂数值计算结果对比Fig.4Comparisonofnumericalresultsofbracefracture1000500050010050050100位移/mm-轴力/kN(d)P1-3

芙献既?地模拟支撑的断裂行为。0.0650030010001003000.040.080.000.02(a)BOpenSees试验层间位移角/rad层间剪刀/kN0.0650030010001003000.040.080.000.02(b)HSOpenSees试验层间剪刀/kN层间位移角/rad0.0650030010001003000.040.080.000.02(c)HPOpenSees试验层间剪刀/kN层间位移角/rad10030050030010000.120.060.000.06(d)HWOpenSees试验层间剪刀/kN层间位移角/rad图7一层一跨支撑框架模型计算结果对比Fig.7Comparisonofcalculationresultsofone-storyandone-spanCBF3三层一跨支撑框架试验模拟3.1试验概况及模型介绍选取华盛顿大学和台北国家地震工程研究中心(NCREE)进行的三层中心支撑框架拟静力试验[21]进行建模，进一步验证上述建模方法能模拟更为复杂的中心支撑框架结构的抗震行为，为中心支撑框架结构的抗倒塌分析提供基矗如图8(a)所示，结构为三层一跨的跨层X型中心支撑框架，跨度为6m，支撑的倾斜角度为45°，层高及节点板尺寸如图所示。其中支撑为HSS5×5×3/8(127mm×127mm×9mm)的方钢管，柱截面为W12×106(H328mm×310mm×16mm×23mm)，一层、二层梁截面为W21×68(H536mm×210mm×11mm×17mm)，三层梁截面为W24×94(H617mm×230mm×13mm×22mm)。09130913829253432941557556382498433柱梁支撑6000356356(a)三层一跨中心支撑框架试件示意图断裂模型(b)实际模型弹性杆面外转动弹簧刚性区域(c)简化模型图8三层一跨中心支撑框架

【参考文献】：
期刊论文
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[4]板式连接中心支撑钢框架结构推覆试验研究[J]. 张文元,麦浩,于海丰.  工程力学. 2017(10)
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硕士论文
[1]延性中心支撑框架节点板连接的抗震性能研究[D]. 张薇.大连理工大学 2019
[2]钢框架结构的地震易损性及概率风险分析[D]. 王丹.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3439642