在框架結構中設置支撐可以在一定程度上提高框架的抗側剛度,減小結構的層間位移。然而如果設置的是傳統(tǒng)支撐,則在罕遇地震作用下極有可能因為受壓屈曲而退出工作,這使得結構的抗震能力大為下降甚至有發(fā)生倒塌的危險。為了改善支撐的屈曲性能,使得在地震作用下支撐不發(fā)生側向屈曲,相對于傳統(tǒng)中心支撐框架提出了一種可以避免屈曲的支撐,稱為屈曲約束支撐(Buckling-Restrained Braces ,簡稱BRB)。這種屈曲約束支撐已經(jīng)在美國、日本以及中國的臺灣等地震高發(fā)地區(qū)大量被采用,而且經(jīng)歷了地震的考驗表現(xiàn)出了良好的抗震性能。 BRB支撐經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展和應用,已經(jīng)形成了材料、形式及種類眾多的構件,然而在這眾多構件中,大多數(shù)存在材料和截面型形、節(jié)點連接方式等方面的不足,難于應用于實際工程中;對于簡單的形式,往往又因為內(nèi)核的承載能力不足而且不能使用在一些高層建筑中。

本文提出一種全新截面的屈曲約束構件,它是經(jīng)廣東省建筑科學研究院和廣州大學抗震研究中心聯(lián)合開發(fā)的一種新型屈曲約束支撐——鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐(已申請國家專利)。 本文對屈曲約束支撐從概念,發(fā)展和應用及其設計理論等進行總體上的說明。 介紹該新型屈曲約束支撐的構造,形式和特點,重點介紹通過對一根足尺的屈曲支撐所做的性能試驗,得出其力學性能的過程,以及如何確定其力學模型和相關抗震性能指標,為后續(xù)的屈曲約束支撐框架結構設計提供設計參數(shù)和設計資料。 提出適合于該屈曲支撐用于工程實際時所需的分析方法和設計方法,并應用結構設計和分析軟件ETABS對這些分析方法和設計方法進行實現(xiàn),在此過程中重點考察分析了該新型支撐的抗震性能優(yōu)勢。 以一個工程應用實例——廣東省建筑科學研究院實驗檢測大樓為對象,對該結構進行添加新型屈曲約束支撐前后的抗震性能進行對比分析,總結出其添加該支撐后抗震性能優(yōu)劣,對其適用性進行評估。