高强钢组合Y形偏心支撑框架抗震性能混合试验研究
2021-03-02李腾飞苏明周王路路
工程力学 2021年2期
李腾飞,苏明周,2,隋 龑,2,赵 坤,张 琦,王路路
(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西,西安710055;2.西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西,西安710055;3.中国联合工程有限公司第一工业设计研究院,浙江,杭州310052)
近年来,钢结构因其重量轻、强度高、塑性和韧性好、制造安装方便等特点,在建筑领域发挥着越来越重要的作用。偏心支撑钢框架作为一种典型的钢结构体系,兼有中心支撑结构和抗弯框架结构的优点。在罕遇地震作用下,地震能量通过消能梁段的塑性变形来耗散,而其他结构构件仍处于弹性阶段[1]。图1为三种典型的偏心支撑布置形式,分别是Y 形、K 形和D形偏心支撑。尽管Y形偏心支撑的侧向刚度相较于其他两种支撑形式略低,但由于其消能梁段位于框架梁外,因此可以单独设计梁段的截面尺寸和长度,以优化整个结构的性能。此外,在罕遇地震作用下,Y 形偏心支撑框架的塑性变形主要集中在梁段处,而框架梁和楼板的破坏最小,因此在地震后易于修复[2-3]。

图1 典型偏心支撑布置Fig.1 Typical layout of EBF
为了充分利用消能梁段的塑性变形,《建筑抗震设计规范》[4]采用对非耗能构件的内力进行了放大的方式,这往往导致框架梁柱的截面过大,限制了该种结构形式的应用,而本文所介绍的高强钢组合Y形偏心支撑框架便是为了解决这一问题而提出的,即消能梁段采用屈服点较低的普通钢材(如LYP225钢、Q235钢或Q345钢,名义屈服强度分别为225 MPa、235 MPa 和345 MPa),框架梁、柱采用高强度钢材[5-6]。……
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