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海外工程十五年之八十一——美标钢结构抗震(24)

5.2什么是偏心支撑框架?

偏心支撑框架(EBF)是一种支撑框架系统,其中SLRS的垂直构件由垂直桁架组成,由符合AISC3411部分第15节的布置和构造要求以及AISC3411部分第3节至第8节的一般要求的柱、梁和支撑组成。这些系统的布置使得每个支撑的一端与梁相交,该位置与梁柱连接处偏心,或与相邻支撑偏心,这样当框架承受侧向荷载时,支撑中的轴向力会使梁产生弯曲。这些系统预计将通过延性屈服来调节非弹性变形,梁的一部分与支撑相交,称为连接,在剪切、弯曲或这些组合中。从本质上讲,连接件起到了保险丝的作用,可以保护支架不受屈曲破坏。

EBF通常配置为单对角线或V型或倒V型,如图5-2所示。

 

                         

5-2 EBF的典型布置

为了确保构件能够达到预期的延性弯曲或剪切屈服,AISC341对允许的连接长度、连接件的截面类别和横向支撑设置了严格的标准。此外,典型的连接件必须用腹板加劲板进行详细构造,以避免腹板屈曲。支撑和支撑连接的设计必须足够坚固,以在连接中产生所需的屈服。此外,必须控制框架几何结构,以使连接或连接到柱的连接所经历的塑性旋转不会超过可接受的值。

EBF是一种相对经济的高性能结构体系。它们往往比抗弯框架更为牢固,因此,横向位移水平降低,这有助于保护非结构构件,如围护。它们比同心支撑框架系统具有更高的R值,因此可以设计用于比同心系统更小的地震力,但连接梁的设计和构造要求通常会导致钢用量增加,制造和安装成本更高。这些系统的性能确实优于同心支撑框架,对于居住类别Ⅲ和Ⅳ的结构,比同心支撑框架更好。此外,一些建筑师发现支撑与梁连接的偏心位置有助于窗户、门和其他建筑元素的放置。

5.3什么是防屈曲支撑框架?

屈曲约束支撑框架(BRBF)是一种特殊类型的同心支撑框架,在这种框架中,支撑的构造设计使得结构的非弹性变形主要通过延性屈服来调节,包括支撑的压缩和拉伸。通常是通过使用延性核心对支撑进行详细设计来实现的,延性核心旨在承载由侧向荷载引起的轴向力,并将其包裹在周围的管道内。管实际上并不参与抵抗支撑力,而是在受压时支撑核心以防屈曲。支撑的构造方式必须确保外管能够抑制核心的屈曲,同时允许其独立于管进行伸长和缩短。虽然防屈曲支撑的概念本身并不是专有的,但AISC 341要求的该系统的详细设计和质量保证措施通常是从具有符合AISC标准的专有支撑系统的几个供应商中的一个购买的。

BRBF被认为是一种高性能的结构体系,因为支撑可以承受很大的屈服而不会引起明显的损坏。BRBF布置通常仅限于单对角线或V型或倒V型,如图5-1所示。

BRBF将同心支撑框架的经济性与偏心支撑框架的高性能结合起来。该系统最近已成为在更高抗震设计类别中用于重要等级Ⅲ和Ⅳ的最受欢迎的系统之一。


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作者: ganggouren

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