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摘要：本文运用有限元分析软件sap2000对三个不同偏心支撑的空间计算模型进行静力非线性pushover分析，得出在不同振型下的顶点位移、层间位移以及层间位移角，得出最優方案，方便以后实际工程的参考与借鉴。
关键词：偏心支撑；抗震性能；pushover分析
中图分类号：TU97+.31 文献标识码：A
0 引言
中国是一个地震频频发生的国家，震害给人们的财产和生命带来了很大的危害，结构的抗震性能分析越来越成为重要的话题。为了使结构在“小震不坏，中震可修，大震不倒”[1]的原则下更好发挥结构的延性和抗侧刚度等性能，越来越多的抗侧力结构体系出现在我们身边的建筑中。
常见的钢结构体系中，纯钢框架中框架梁受弯屈服形成塑性铰消耗能量，结构拥有好的延性和滞回性能，但是抗侧力刚度却达不到要求，一般水平力和地震作用对建筑结构起着主要的控制因素，截面尺寸很有可能是由结构的刚度控制而非强度控制，因此须考虑多道抗震防线[2]。在大量震害中，纯框架和中心支撑框架均表现出抗侧刚度及极限承载力的不足，发生大量倒塌；而偏心支撑的震害较少，因此本文采用某偏心支撑钢框架实例对偏心支撑的抗侧刚度、抗侧位移进行研究，得出一些对工程有益的方案。
1 偏心支撑耗能原理
1.1 偏心支撑工作原理
更大的抗侧移刚度及极限承载力偏心支撑的设立使结构梁中形成了耗能梁段[3]，此时的耗能梁段起到了“保险丝”的作用。
在大震作用下，耗能梁段首先剪切屈服[4]，控制好梁的截面和跨度，使耗能梁段承受抗弯承载力优于承受抗剪承载力，适当的加大支撑的截面来提高偏心支撑的抗侧能力、延性和耗能能力，从而使梁柱在弹性阶段更好的工作。
1.2 耗能梁段的计算
根据《高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-2012）》[5]中的第6.5.4条规定，耗能梁段宜设计成剪切屈服型，当其与柱连接时，不应世纪城弯曲屈服型。耗能梁段的净长a来确定结构是否为剪切屈服型或者为弯曲屈服型
2 结构模型建立
2.1 模型的基本信息
本文根据北京某工程实例，创建了相应的钢结构框架模型，此模型的抗侧力体系由偏心支撑体系提供。共12层，层高为3.6m，总高度为43.2m跨度为4.5m，共3×3跨，偏心支撑设置在XY平面内，满跨均匀布置。
偏心支撑设置为倒V型、正V型以及D型三种形式的偏心支撑，为了使其结构发挥更好的抗震性能，将耗能梁段按 设置为剪切屈服型。根据公式（1.1）（1.3）（1.4）计算得出耗能梁段长度为1.4m，取a=1.2m。
3 计算结果分析
3.2 pourover分析
罕遇地震作用下能力谱与需求谱的关系图如下：
本文分析的主要内容为结构塑性铰的形成历程和破坏机制，结构基底剪力---顶点位移之间的弹塑性变化，以及性能点的变化；然后根据性能点的变形换算出各层的层间位移，同时计算出层间位移角，并与规范中层间位移角的限值相比较看是否满足要求；最后通过对比分析得出不同形式的偏心支撑对结构的抗震性能的影响.
4 结论
本文对三种不同偏心支撑的体系进行抗震分析，得到的分析结论如下：
方案二、方案三的层间位移、层间位移角比方案一的层间位移、层间位移角大，都在规范范围之内，同时层间位移、层间位移角的最大值都是出现在第四层，也就是中间层，符合实际工程。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范（GB5011-2010）【S】，北京，2010
[2]封定国，王社良，抗震结构设计（第三版）【M】武汉：武汉理工大学出版社，2009
[3]刘伟，卞延彬，偏心支撑钢框架性能的试验研究【D】，钢结构，NO.6，2003；27，54-57
[4]L.Mastrandrea，R.Montuori，VPiluso Shear-monment interaction in plastic design eccentrically braced frames.In Stessa.Mazzolani，2008
[5]高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-2012）【S】，北京，2012
[6]北京金土木软件技术有限公司，SAP2000中文版使用指南（第二版）【M】北京：人们交通出版社，2012
关键词：偏心支撑；抗震性能；pushover分析
中图分类号：TU97+.31 文献标识码：A
0 引言
中国是一个地震频频发生的国家，震害给人们的财产和生命带来了很大的危害，结构的抗震性能分析越来越成为重要的话题。为了使结构在“小震不坏，中震可修，大震不倒”[1]的原则下更好发挥结构的延性和抗侧刚度等性能，越来越多的抗侧力结构体系出现在我们身边的建筑中。
常见的钢结构体系中，纯钢框架中框架梁受弯屈服形成塑性铰消耗能量，结构拥有好的延性和滞回性能，但是抗侧力刚度却达不到要求，一般水平力和地震作用对建筑结构起着主要的控制因素，截面尺寸很有可能是由结构的刚度控制而非强度控制，因此须考虑多道抗震防线[2]。在大量震害中，纯框架和中心支撑框架均表现出抗侧刚度及极限承载力的不足，发生大量倒塌；而偏心支撑的震害较少，因此本文采用某偏心支撑钢框架实例对偏心支撑的抗侧刚度、抗侧位移进行研究，得出一些对工程有益的方案。
1 偏心支撑耗能原理
1.1 偏心支撑工作原理
更大的抗侧移刚度及极限承载力偏心支撑的设立使结构梁中形成了耗能梁段[3]，此时的耗能梁段起到了“保险丝”的作用。
在大震作用下，耗能梁段首先剪切屈服[4]，控制好梁的截面和跨度，使耗能梁段承受抗弯承载力优于承受抗剪承载力，适当的加大支撑的截面来提高偏心支撑的抗侧能力、延性和耗能能力，从而使梁柱在弹性阶段更好的工作。
1.2 耗能梁段的计算
根据《高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-2012）》[5]中的第6.5.4条规定，耗能梁段宜设计成剪切屈服型，当其与柱连接时，不应世纪城弯曲屈服型。耗能梁段的净长a来确定结构是否为剪切屈服型或者为弯曲屈服型
2 结构模型建立
2.1 模型的基本信息
本文根据北京某工程实例，创建了相应的钢结构框架模型，此模型的抗侧力体系由偏心支撑体系提供。共12层，层高为3.6m，总高度为43.2m跨度为4.5m，共3×3跨，偏心支撑设置在XY平面内，满跨均匀布置。
偏心支撑设置为倒V型、正V型以及D型三种形式的偏心支撑，为了使其结构发挥更好的抗震性能，将耗能梁段按 设置为剪切屈服型。根据公式（1.1）（1.3）（1.4）计算得出耗能梁段长度为1.4m，取a=1.2m。
3 计算结果分析
3.2 pourover分析
罕遇地震作用下能力谱与需求谱的关系图如下：
本文分析的主要内容为结构塑性铰的形成历程和破坏机制，结构基底剪力---顶点位移之间的弹塑性变化，以及性能点的变化；然后根据性能点的变形换算出各层的层间位移，同时计算出层间位移角，并与规范中层间位移角的限值相比较看是否满足要求；最后通过对比分析得出不同形式的偏心支撑对结构的抗震性能的影响.
4 结论
本文对三种不同偏心支撑的体系进行抗震分析，得到的分析结论如下：
方案二、方案三的层间位移、层间位移角比方案一的层间位移、层间位移角大，都在规范范围之内，同时层间位移、层间位移角的最大值都是出现在第四层，也就是中间层，符合实际工程。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范（GB5011-2010）【S】，北京，2010
[2]封定国，王社良，抗震结构设计（第三版）【M】武汉：武汉理工大学出版社，2009
[3]刘伟，卞延彬，偏心支撑钢框架性能的试验研究【D】，钢结构，NO.6，2003；27，54-57
[4]L.Mastrandrea，R.Montuori，VPiluso Shear-monment interaction in plastic design eccentrically braced frames.In Stessa.Mazzolani，2008
[5]高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-2012）【S】，北京，2012
[6]北京金土木软件技术有限公司，SAP2000中文版使用指南（第二版）【M】北京：人们交通出版社，2012