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防屈曲耗能支撑在实际工程中的应用及分析

Application and Analysis of Actual Project with
Buckling Restrained Braces














作者姓名王鹏
学位类型学历硕士
学科、专业结构工程
研究方向混凝土结构与砌体结构
导师及职称陈道政教授




2013 年 04 月
合肥工业大学

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防屈曲耗能支撑在实际工程中的应用及分析

摘要

防屈曲耗能支撑作为一种新型的支撑构件,它是在普通钢支撑的基础上进
行改进的,其功能与普通钢支撑基本一致,但是在反复的荷载作用下支撑构件
屈服而不屈曲,从而实现构件无论在受拉还是受压时都能全截面屈服。在罕遇
地震作用下,支撑构件通过自身良好的滞回性能来耗散结构所受到的主要地震
能量,真正的起到了保护主体框架结构的作用。根据前人对防屈曲耗能支撑的
试验分析与研究,它在新建工程中的应用基本已经形成一套完整的理论体系,
但是它在加层改造工程中的应用目前还不成熟。本文通过作者参与的一个实际
工程并对其进行分析研究,主要工作如下:
(1) 本文中的实际工程采用轻钢加层技术,根据纯框架结构的层间刚度和
名义刚度比在建筑物的两端设置防屈曲耗能支撑,提出了两种设置方案,从而
解决了整体结构出现刚度突变的问题。
(2) 通过模态分析并对结果作分析对比,我们可以得出两种设置防屈曲耗
能支撑的方案均可以达到预期的效果,同时也说明设置了防屈曲耗能支撑的整
体结构的扭转周期能得到很好的控制,使得周期比变小,更有利于结构安全。
(3) 通过振型分解反应谱法分析并对结果作分析对比,我们可以得出设置
了防屈曲耗能支撑的整体框架结构的侧向刚度沿竖向分布比较均匀,弹性层间
位移角也能满足现有规范的要求。根据布置方案的不同,楼层的总剪力相对于
未设置支撑的整体结构也有相应的变化,进一步说明了防屈曲耗能支撑具有减
震的作用。
(4) 安装了防屈曲耗能支撑的整体框架结构,属于减震耗能结构体系,所
以就有必要进行罕遇地震作用下的时程分析,经验算弹塑性层间位移角发现只
有其中一种方案能满足要求,从而说明了合理设置防屈曲耗能支撑可以减弱地
震作用对整体结构的不利影响。通过分析、研究防屈曲耗能支撑在罕遇地震作
用下滞回曲线的饱满程度,我们可以得出设置合理的那种方案的滞回曲线比较
饱满,于是耗能效果明显,说明了在加层改造工程中安装防屈曲耗能支撑是一
种非常有效的减震耗能手段。

关键词:防屈曲耗能支撑;刚度突变;时程分析;减震耗能;滞回曲线
Application and Analysis of Actual Project with
Buckling Restrained Braces

ABSTRACT

Buckling restrained brace (BRB) improved by ordinary steel braces regarded
as a new member provides parable stiffness and str