双层柱间支撑框架在循环荷载下的破坏机理
2022-09-21蔡洲鹏冉红东
哈尔滨工业大学学报 2022年10期
蔡洲鹏,冉红东,2
(1.西安建筑科技大学 土木工程学院,西安 710055;2.结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学),西安 710055)
门式刚架结构因重量轻、工业化程度高、施工速度快、综合经济效益好及适用范围广等优点被广泛应用于工业与民用建筑[1]。在门式刚架结构中,柱间支撑是保证结构纵向刚度和抵抗纵向水平地震作用的核心构件[2],通常由中心支撑和水平刚性系杆组成。由于门式刚架结构应用时间较短,对其性能的研究相对匮乏。尤其在抗震性能方面,研究主要集中在横向刚架[3-5]、节点[6-7]和整体结构的振动台试验[8-10]等方面,鲜见结构纵向抗震性能的相关研究。研究的滞后导致设计规范缺乏门式刚架结构纵向抗震设计的明确规定,GB 51022—2015 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》[11]中仅规定采用底部剪力法进行计算,并无具体纵向抗震计算方法或相关设计规定。而修订的2016版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》[12]仍不包括轻型钢结构厂房,该规范仅在附录中对单层钢筋混凝土柱或砖柱的单层工业厂房的纵向抗震设计做了较为具体的规定。
另一方面,当结构高度较大时常采用多层柱间支撑。相比单层柱间支撑,采用多层柱间支撑可在支撑长细比小的同时有效减小柱的平面外计算长度,取得较好的综合经济效益。文献[13-15]通过时程分析和推覆分析对多层柱间支撑框架的纵向抗震性能进行了分析。发现在罕遇地震作用下,由于多层柱间支撑框架中各层支撑承受剪力大小不同,薄弱层支撑提前受压屈曲甚至断裂而退出工作。……
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