防屈曲耗能支撐在工程結(jié)構(gòu)中計(jì)算

1、防屈曲耗能支撐在工程結(jié)構(gòu)中計(jì)算0前言近年來，防屈曲支撐BRBJ稱無粘結(jié)支撐）在國內(nèi)使用較為廣泛，在很多工程上都用到了防屈曲支撐，北京建國門外的銀泰中心,北京通用國際建筑工程項(xiàng)目，上海古北財(cái)富中心主樓，上海世博中心，山西圖書館等建筑。12防屈曲支撐是一種良好的耗能減震構(gòu)件，由內(nèi)核耗能單元、外圍約束單元組成,受壓時(shí)不像普通支撐那樣會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破話，在受到外加荷載時(shí)，內(nèi)核單元在受壓，由于外圍約束單元的約束作用，能有效防止支撐的受壓失穩(wěn)、充分發(fā)揮鋼材優(yōu)越的彈塑性性能，會(huì)達(dá)到全截面屈服，通過屈服滯回達(dá)到耗能的目的，防止建筑物發(fā)生嚴(yán)重的破壞。本工程為大連市東北財(cái)經(jīng)大學(xué)實(shí)習(xí)培訓(xùn)中心擴(kuò)建工程，位于大連市龍江路東

2、北財(cái)經(jīng)大學(xué)校區(qū)內(nèi)。是一棟辦公與教學(xué)為一體的綜合樓，總建筑面積為3580.68m,其中地下室面積747.93m,建筑層數(shù):地下二層,地上七層，地下最大層高為4.4米，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.9米，建筑高度為28.65米，二類高層民用建筑，結(jié)構(gòu)主體為鋼結(jié)構(gòu)。本工程由于建筑功能需要，要求在建筑中間為大空間、故該結(jié)構(gòu)具有大跨度且層高較高的特點(diǎn)，致使結(jié)構(gòu)整體偏柔。1.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型34本工程使用PKPM勺SATWE莫塊進(jìn)行彈性階段的結(jié)構(gòu)分析，EPD郊口PUSH4行塑形階段的分析。結(jié)構(gòu)嵌固端取在地下室頂板，故計(jì)算參數(shù)分析僅建地上部分，頂部兩層為樓體造型。模型簡圖見圖（計(jì)算簡圖中所示支撐初算時(shí)未加）1.2 無支撐

3、框架彈性階段分析結(jié)果未加支撐鋼框架，經(jīng)過計(jì)算，50年一遇風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)位移角1/355超限，不滿足規(guī)范最小值1/400，結(jié)構(gòu)剛度不足，柔度偏大，而且結(jié)構(gòu)由于位移較大，梁柱節(jié)點(diǎn)處的抗彎變形也較大，故鋼梁，鋼柱應(yīng)力比有很大一部分超限，結(jié)構(gòu)需要增加抗水平力的能力或者說是側(cè)向剛度，有兩種方案，第一種，增大梁柱截面。第二種，加設(shè)柱間支撐。1.3 增大梁柱截面后的分析結(jié)果選擇第一種增大梁柱截面方案進(jìn)行計(jì)算，將鋼柱進(jìn)行放大，部分鋼梁也進(jìn)行放大，結(jié)果如下1.4 增設(shè)普通支撐后的分析結(jié)果選擇第二種加設(shè)柱間支撐方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加設(shè)柱間支撐對(duì)建筑的使用功能有所影響，只能選擇在未來使用中有分隔墻或人流不通過的位置

4、，經(jīng)過與建筑專業(yè)商議在不影響建筑功能的前提下，在上文結(jié)構(gòu)平面布置圖所示位置布置柱間支撐，加設(shè)支撐截面選擇角鋼200x200x5,計(jì)算結(jié)果如下所示1.5 防屈曲支撐的選擇及增設(shè)防屈曲支撐后的分析結(jié)果對(duì)增加普通支撐的模型進(jìn)行分析，支撐在最不利基本組合下的最大軸力為193KN故防屈曲支撐的選擇時(shí)，屈服軸力應(yīng)大于193KN但不應(yīng)大于太多，否則在罕遇地震階段無法屈服，就失去了防屈曲支撐的意義，選擇設(shè)計(jì)承載力為200KN的防屈曲支撐，其屈服承載力為218.6KN,需要芯板有效面積為930mm2&板厚度8m碗度120mmt匕處應(yīng)注意不可選用屈服承載力為200KN的支撐，因?yàn)樵谧畈焕M合下，結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)件均采用的是設(shè)計(jì)值，所以結(jié)構(gòu)的到達(dá)屈服階段的承載力整體還有一段距離。注：樓層層間最大位移與層高之比的允許值為1/400。計(jì)算結(jié)果顯示應(yīng)為支撐截面變小故結(jié)構(gòu)整體剛度有所降低，彈性階段位移在規(guī)范要求范圍內(nèi)相對(duì)增大。用鋼量為395.93噸，僅比未增大截面和增加支撐前的用鋼量多3.34噸，增加量為0.85%，對(duì)于整個(gè)工程來說是非常經(jīng)濟(jì)的。2結(jié)論本文通過多方案的計(jì)算與對(duì)比，得出防屈曲支撐在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢。本工程加設(shè)防屈曲支撐相對(duì)較少，支撐所承擔(dān)剪力占層剪力的比例也相對(duì)較小，故對(duì)結(jié)構(gòu)在塑性階段的耗能量不是很多，結(jié)構(gòu)屈服到極限階段的耗能量相對(duì)也有限，但加設(shè)支撐