论文部分内容阅读
随着社会经济的发展，结构的形式和造型越来越多样化，建筑物的复杂性往往造成结构在平面或竖向的不规则，发生地震作用时结构可能会产生严重的扭转效应或由于刚度突变形成薄弱层，这些不利因素都会对建筑体系的抗震性能产生非常不利的影响。为了降低不规则结构的震害反应，耗能减震是其关键所在。纯抗弯刚框架的抗侧刚度有限，在荷载作用下侧向位移会很大，并且应用高度也有所限制;传统的框架-支撑体系虽然在一定程度上解决了结构的抗侧刚度问题，但其在大震作用下受压容易发生屈曲，同时支撑屈曲后的滞回耗能能力较差，很难有效地消耗地震能量。为了解决支撑受压屈曲的问题，人们研发出一种新型的耗能减震装置—防屈曲耗能支撑，但是目前国内对于防屈曲耗能支撑的研究主要是针对规则的钢框架结构，而对于不规则钢筋混凝土框架结构的研究却很少，因此本文重点研究防屈曲耗能支撑对侧向刚度不规则框架结构的抗震性能的影响。 本文选取四川省汶川地区的一栋建筑物为模型，研究了增设防屈曲耗能支撑对不规则框架结构抗震性能的影响。主要研究成果如下: (1)结合防屈曲耗能支撑的基本组成阐述了支撑的耗能原理以及稳定性理论;通过工程应用对不规则结构类型做了更直观明确的的判定，依据振型分解反应谱法和时程分析法研究了不规则结构的抗震计算方法;提出了防屈曲耗能支撑的截面估算方法。 (2)对V形、单斜形和人字形三种支撑形式下的防屈曲耗能支撑-框架结构体系进行了模态分析、多遇地震下的反应谱分析和弹性时程分析。通过对比三种模型的抗震性能指标，发现单斜形支撑和人字形支撑的抗震性能明显优于V形支撑，考虑到单斜形支撑施工更为方便，本文选用单斜形支撑布置作为不规则框架结构体系的支撑形式。 (3)建立了纯框架结构及两种不同支撑布置方案下的结构模型，对三个模型进行了反应谱分析、弹性时程分析和罕遇地震下的时程分析。通过研究可以发现:相比纯框架结构，布置防屈曲耗能支撑后的结构刚度明显增大，防屈曲耗能支撑体系在多遇地震下更容易满足规范对变形的要求，在罕遇地震下有更好的稳定性和耗能能力;沿全楼层连续布置单斜式支撑可以有效减小结构的质量中心与刚度中心之间的偏差，避免结构出现侧向刚度的突变。