杨海军 李 深 蒋亚贤 高 强 纪 萌

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000；2.张家口市工程力学分析重点实验室,河北 张家口 075000)

0 引 言

隅撑支撑钢框架体系作为一种新型的耗能支撑体系，具有耗能强、抗侧刚度大、延性好等优点[1].在地震作用下通过隅撑发生塑性变形来耗散能量，支撑提供侧向刚度，保护梁柱等主体构件，并且在强震作用后隅撑也易于更换.通过合理设计隅撑支撑位置和尺寸，不仅可以明显提高结构的侧向刚度，而且在地震作用下结构的耗能能力更强，抗震性能更优，结构响应更低.

黄金桥[2]等对一三层框架结构，分别采用X-CBF，V-CBF，EBF和KBF进行抗震设计，研究了隅撑的不同形式、不同高宽比对侧向刚度的影响.孙爱伏[3]等人进行有限元非线性分析，研究隅撑各参数对框架抗震性能的影响等.目前对隅撑支撑钢框架中隅撑位置和尺寸的研究大多采用对比方法，研究了隅撑位置对结构侧向刚度的影响，但未对隅撑的位置和截面尺寸进行优化设计.本文以塑性应变能为目标函数，针对隅撑的位置和尺寸对结构耗能能力的影响进行优化设计，进一步提高结构抗震性能.

1 优化模型

对于隅支撑钢框架结构假设：(1)材料为理想弹塑性；(2)隅撑允许发生塑性变形，框架结构和支撑通过截面尺寸设计，处于线弹性范围.

以隅撑与梁柱连接位置和截面尺寸为设计变量，以隅撑塑性应变能为目标函数，建立如下隅撑优化设计的数学模型:

求：X=(x，y，c)，W=(w1，w2，t1，t2)

S.t.σ<σs

(1)

图1 隅撑位……