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装配式三层K形偏心支撑钢框架抗震性能研究

2021-10-25高鑫王新武余永强时强苏进王德艺

关键词:有限元模型

高鑫,王新武,余永强,时强,苏进,王德艺

(1.河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000;2.河南省新型土木工程结构国际联合实验室,河南 洛阳 471023;3.河南方圆工业炉设计制造有限公司,河南 洛阳 471000)

0 引言

在2020年爆发新型冠状病毒肺炎疫情时,武汉火神山、雷神山医院采用装配式钢结构建造,仅用10天左右即交付使用,再次显示了装配式钢结构的应用优势和中国速度。2019年,国家住房和城乡建设部首次明确并批复同意河南、山东等7省开展钢结构装配式住宅试点工作。同时,《装配式钢结构住宅建筑技术标准》JGJ/T469-2019发布,自2019年10月1日起实施,钢结构装配式住宅应用迅速驶入快车道[1]。

装配式钢框架梁柱节点采用高强螺栓连接,这种连接形式比焊接节点延性大[2]。若采用装配式抗弯钢框架结构,在地震作用下层间位移角限值较难满足,结构的整体经济性较差;装配式中心支撑钢框架结构虽能有效降低地震作用下框架结构的层间位移角,但在中大震时发生支撑屈曲失稳,影响结构安全。装配式偏心支撑钢框架可改变耗能梁段与支撑的屈服顺序,体现“强柱、强支撑、弱耗能梁段”的设计理念。地震作用下,耗能梁段率先屈服,耗散地震能量,有效保护支撑,不首先发生屈曲或后屈曲,实现了多道设防的抗震目标[3]。

E.P.Popov等[4-7]自20世纪70年代开始开展了大量的偏心支撑钢框架试验,研究耗能梁段屈服形式、破坏形态和结构耗能能力,提出了基于能力的抗震设计方法。这些研究成果为偏心支撑框架体系在高层钢结构建筑中的应用奠定了重要的理论基础。……

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