在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置支撐可以在一定程度上提高框架的抗側(cè)剛度,減小結(jié)構(gòu)的層間位移。然而如果設(shè)置的是傳統(tǒng)支撐,則在罕遇地震作用下極有可能因?yàn)槭軌呵顺龉ぷ?這使得結(jié)構(gòu)的抗震能力大為下降甚至有發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)。為了改善支撐的屈曲性能,使得在地震作用下支撐不發(fā)生側(cè)向屈曲,相對(duì)于傳統(tǒng)中心支撐框架提出了一種可以避免屈曲的支撐,稱為屈曲約束支撐(Buckling-Restrained Braces ,簡(jiǎn)稱BRB)。這種屈曲約束支撐已經(jīng)在美國(guó)、日本以及中國(guó)的臺(tái)灣等地震高發(fā)地區(qū)大量被采用,而且經(jīng)歷了地震的考驗(yàn)表現(xiàn)出了良好的抗震性能。 BRB支撐經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展和應(yīng)用,已經(jīng)形成了材料、形式及種類眾多的構(gòu)件,然而在這眾多構(gòu)件中,大多數(shù)存在材料和截面型形、節(jié)點(diǎn)連接方式等方面的不足,難于應(yīng)用于實(shí)際工程中;對(duì)于簡(jiǎn)單的形式,往往又因?yàn)閮?nèi)核的承載能力不足而且不能使用在一些高層建筑中。

本文提出一種全新截面的屈曲約束構(gòu)件,它是經(jīng)廣東省建筑科學(xué)研究院和廣州大學(xué)抗震研究中心聯(lián)合開發(fā)的一種新型屈曲約束支撐——鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐(已申請(qǐng)國(guó)家專利)。 本文對(duì)屈曲約束支撐從概念,發(fā)展和應(yīng)用及其設(shè)計(jì)理論等進(jìn)行總體上的說明。 介紹該新型屈曲約束支撐的構(gòu)造,形式和特點(diǎn),重點(diǎn)介紹通過對(duì)一根足尺的屈曲支撐所做的性能試驗(yàn),得出其力學(xué)性能的過程,以及如何確定其力學(xué)模型和相關(guān)抗震性能指標(biāo),為后續(xù)的屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)資料。 提出適合于該屈曲支撐用于工程實(shí)際時(shí)所需的分析方法和設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析軟件ETABS對(duì)這些分析方法和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),在此過程中重點(diǎn)考察分析了該新型支撐的抗震性能優(yōu)勢(shì)。 以一個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例——廣東省建筑科學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大樓為對(duì)象,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行添加新型屈曲約束支撐前后的抗震性能進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)出其添加該支撐后抗震性能優(yōu)劣,對(duì)其適用性進(jìn)行評(píng)估。