防屈曲耗能支撐框架結構靜力彈塑性分析

2022-05-15 18:38:40 字數 1071 閱讀 9350

摘要:防屈曲耗能支撐(bucking restrained brace,簡稱brb)作為一種當今頗具應用前景的耗能減震構件,可以在**來臨時展現出良好的耗能能力和延性。本文簡要介紹了brb的基本原理,採用有限元軟體對天津某一棟防屈曲耗能支撐框架結構進行靜力彈塑性分析(即pushover分析),分析結果表明:

該耗能減震結構不僅能滿足規範要求,而且能顯著提高結構在**作用下的抗震效能。

關鍵詞:防屈曲耗能支撐;靜力彈塑性分析;效能點;塑性鉸

引言防屈曲耗能支撐(brb)已經被廣泛應用於結構耗能減震中[1][2]。brb主要由核心受力芯材、約束系統(鋼管、砂漿、混凝土等)和無粘結材料組成。其工作原理為:

支撐構件在**作用下所承受的軸向力作用全部由核心受力芯材承受,芯材在軸向拉力和壓力作用下屈服耗能,而外圍鋼管和套管內灌築的混凝土或砂漿給芯材提供約束,避免芯材受壓時發生屈曲破壞。

靜力彈塑性分析

根據《建築抗震設計規範》[3]5.5.2條,對結構進行罕遇**下的彈塑性變形驗算,利用midas/gen對結構進行pushover分析。

pushover分析的優點在於:既能對結構在多遇**下的彈性設計進行校核,也能夠確定結構在罕遇**下潛在的破壞機制, 找到最先破壞的薄弱環節, 從而使設計者僅對區域性薄弱環節進行修復和加強,不改變整體結構的效能,就能使整體結構達到預定的使用功能[4]。

2.1 工程概況

本文採用的模型為l型11層鋼筋混凝土框架結構,1~2層層高為4.2m,3~9層層高為3m,10~11層層高為4m。1~6層梁、板、柱混凝土強度等級為c40,7~11層為c35,樓板採用120mm厚現澆混凝土板,所有梁、柱、板縱向受力鋼筋為hrb400,箍筋為hrb335。

設防烈度為7度(0.15g),**分組為第二組,場地類別iv類,框架抗震等級二級。本文採用midas/gen軟體進行pushover分析,採用位移控制方法控制施加在結構上的荷載,控制節點指定為柱端點(頂層)。

分析前需判定midas/gen中建立模型的正確性,主要通過反應譜計算,比較兩個軟體(midas、pkpm)中模型引數的差異。下表1~2列出了兩個軟體中結構各整體指標的詳細結果,從表1~2可見兩模型中結構的各引數是基本一致的,可判定midas/gen中模型是正確的,計算結果可信。

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