屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

DB

云南省工程建設(shè)地方標準

DBXX/XXX-202X

屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

前言

根據(jù)云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于印發(fā)2021年工程建設(shè)地方

編制計劃的通知》要求，規(guī)程編制組開展了專題調(diào)查和研究，總結(jié)了

我國、我省近年來建筑工程應用屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的實踐經(jīng)驗并借鑒

現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范標準和相關(guān)技術(shù)資料，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，制

定了本規(guī)程。

本規(guī)程共8章，主要內(nèi)容有：總則，術(shù)語與符號，基本規(guī)定，屈

曲約束支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，屈曲約束支撐設(shè)計，屈曲約束支撐與結(jié)構(gòu)的連

接和構(gòu)造，屈曲約束支撐的性能檢測，施工、檢驗和維護等。

本規(guī)程由云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負責管理，由云南省設(shè)計院集

團有限公司、中國建筑一局（集團）有限公司、北京堡瑞思減震科技

有限公司負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行本規(guī)程的過程中，請各單

位結(jié)合工程實踐，注意總結(jié)經(jīng)驗，收集資料，并將有關(guān)的意見和建議

反饋給主編單位，以供修訂時參考。

主編單位：云南省設(shè)計院集團有限公司

中國建筑一局（集團）有限公司

北京堡瑞思減震科技有限公司

參編單位：中國地震局工程力學研究所

同濟大學

華中科技大學

昆明理工大學

華南理工大學

北京工業(yè)大學

華東建筑設(shè)計研究總院

中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司

昆明恒基建設(shè)工程施工圖設(shè)計文件審查有限公司

云南興滇建筑設(shè)計咨詢有限公司

云南穩(wěn)磊建筑科技有限公司

中國建筑第二工程局有限公司

中國建筑第七工程局有限公司

中建一局集團第五建筑有限公司

臺灣禾森工程顧問有限公司

主要起草人：李昆金曉飛周煜趙俊賢曲哲蔡世澤

李照德梁佶胡賀祥韓偉王廣宇趙興輝

張瑞甫袁涌趙雪蓮彭志楨曾建盧海陸

郭應軍張慶姚激楊洋向遠鵬張明亮

呂玨李博賈俊峰李森枏李六連張廷安

趙艷波夏冰冰

主要審查人：

1總則

1.0.1為規(guī)范在建筑工程中合理應用屈曲約束支撐，做到安全適用、

技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、提高質(zhì)量，制定本技術(shù)規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于云南省新建建筑工程和既有建筑抗震加固工程使

用屈曲約束支撐的設(shè)計、施工、檢驗和維護。

1.0.3除本規(guī)程有明確規(guī)定外，采用屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)尚應遵守現(xiàn)

行國家行業(yè)地方標準的有關(guān)規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1屈曲約束支撐Buckling-restrainedbrace

由核心單元、約束單元以及無粘結(jié)材料層組成的一種支撐構(gòu)件。屈

曲約束支撐包括耗能型屈曲約束支撐和承載型屈曲約束支撐兩類。

2.1.2屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)Buckling-restrainedbracedstructures

泛指帶有屈曲約束支撐的新建結(jié)構(gòu)和加固結(jié)構(gòu)。

2.1.3耗能型屈曲約束支撐Energy-dissipatingbuckling-restrained

brace

作為結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件，先于主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服的屈曲約束支撐。

2.1.4承載型屈曲約束支撐Load-bearingbuckling-restrainedbrace

作為結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，不考慮屈服后的耗能能力的屈曲約束支

撐。

2.1.5屈服承載力Yieldstrength

屈曲約束支撐首次達到屈服狀態(tài)時的軸力。

2.1.6屈服位移Yielddisplacement

屈曲約束支撐首次進入屈服時所對應的軸向相對變形值。

2.1.7設(shè)計位移Designdisplacement

罕遇地震作用下屈曲約束支撐的最大軸向變形量。

2.1.8設(shè)計承載力Designstrength

屈曲約束支撐設(shè)計位移對應的軸力。

2.1.9極限位移Ultimatedisplacement

屈曲約束支撐能夠達到的最大軸向變形量。

2.1.10極限承載力Ultimatestrength

屈曲約束支撐極限位移對應的軸力。

2.1.11材料超強系數(shù)Materialover-strengthfactor

耗能單元材料的實測屈服強度值與名義屈服強度值之比。

2.1.12附加阻尼比Additionaldampingratio

地震作用下結(jié)構(gòu)中屈曲約束支撐通過耗能減小結(jié)構(gòu)響應的效果等

效附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比。

2.1.13附加剛度Additionalstiffness

結(jié)構(gòu)往復運動時屈曲約束支撐部件附加給結(jié)構(gòu)的剛度。

2

2.1.14子結(jié)構(gòu)Substructure

與屈曲約束支撐直接相連的支撐跨主體結(jié)構(gòu)。

2.2符號

2.2.1材料性能與抗力

E——鋼材彈性模量；

?——鋼材的強度設(shè)計值；

?y——鋼材的屈服強度；

?v——鋼材的抗剪強度設(shè)計值；

b

?c——銷軸連接處連接板的承壓強度設(shè)計值；

b

?v——銷軸的抗剪強度設(shè)計值；

k0——結(jié)構(gòu)計算模型中屈曲約束支撐的軸向線剛度；

ke——屈曲約束支撐的軸向線剛度。

2.2.2幾何參數(shù)

a——順受力方向，銷軸孔邊距板邊緣最小距離；

b——連接板兩側(cè)邊緣與銷軸孔邊緣的凈距；

t——連接板的厚度；

h——屈曲約束支撐所在樓層的層高；

d0——銷軸的孔徑；

Z——連接板的端部抗剪截面寬度；

Le——屈曲約束支撐的長度；

A1——核心單元耗能段的截面積；

3

3基本規(guī)定

3.0.1屈曲約束支撐在結(jié)構(gòu)中的應用，應符合下列規(guī)定：

1屈曲約束支撐設(shè)計使用年限不應低于新建建筑的設(shè)計使用年

限，以及既有建筑的后續(xù)設(shè)計使用年限，且應具有良好的耐久性和環(huán)

境適應性。

2屈曲約束支撐的設(shè)置，應便于檢查、維護和更換，當遭遇地震、

強風、火災等災害后，應對屈曲約束支撐進行檢查和維護，并根據(jù)實

際破壞程度對其進行修復或更換。

3.0.2屈曲約束支撐可分為耗能型屈曲約束支撐和承載型屈曲約束支

撐。采用耗能型屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)應按消能減震結(jié)構(gòu)體系進行分析

計算;采用承載型屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)應按普通支撐結(jié)構(gòu)體系進行分

析計算。

3.0.3耗能型屈曲約束支撐在溫度、標準風荷載和多遇地震作用下應

保持彈性，在設(shè)防地震或罕遇地震作用下應屈服耗能。

3.0.4承載型屈曲約束支撐在多遇地震和設(shè)防地震作用下應保持彈性，

在罕遇地震作用下宜保持彈性。

3.0.5在罕遇地震作用下，屈曲約束支撐不應出現(xiàn)整體屈曲、局部屈

曲、連接段屈曲，以及其節(jié)點板平面外屈曲、節(jié)點連接焊縫斷裂、預

埋件連接失效、螺栓、錨栓等破壞。

3.0.6抗震設(shè)防烈度為7、8、9度時，高度分別超過160m、120m、80m

或有特殊要求的屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)，應按照規(guī)定設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)的地震

反應觀測系統(tǒng)。

4

4屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1一般規(guī)定

4.1.1屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計應保證結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)行云南省工程建設(shè)規(guī)

范《消能減震技術(shù)規(guī)程》。

4.1.2屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)樓（屋）蓋宜滿足平面內(nèi)無限剛性的要求。

當樓（屋）蓋平面內(nèi)無限剛性要求不滿足時，應考慮樓（屋）蓋平面

內(nèi)的彈性變形，并建立符合實際情況的力學分析模型，抗震計算分析

模型應同時包括主體結(jié)構(gòu)與屈曲約束部件。

4.1.3當在垂直相交的兩個平面內(nèi)布置屈曲約束支撐時，應分別按不

同水平和雙向地震作用進行結(jié)構(gòu)分析，應考慮相交處的子結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)

件在雙向地震作用下的受力。

4.1.4屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)應形成延性屈服機制，屈曲約束支撐起到第

一道抗震防線的作用。

4.1.5屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時，應考慮屈曲約束支撐部件引起

的柱、墻、梁的附加軸力、剪力和彎矩作用。

4.1.6屈曲約束支撐設(shè)置在填充墻位置時，應把填充墻設(shè)置在屈曲約

束支撐之外。

4.2布置原則

4.2.1屈曲約束支撐的布置應符合下列規(guī)定：

1.屈曲約束支撐的布置宜使結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性

5

相近，平面內(nèi)的布置應避免導致扭轉(zhuǎn)效應。

2.屈曲約束支撐的布置應根據(jù)結(jié)構(gòu)響應特性，使主體結(jié)構(gòu)沿

豎向具有均勻的剛度和承載力分布，宜上下連續(xù)，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剛度

和承載力突變。

3.屈曲約束支撐的水平夾角宜控制在35°~55°之間，可采取單

斜桿（a）、人字形或V字形交替(b)和菱形(c)布置形式(圖4.2.1)，

當采用單斜桿支撐形式時，宜沿高度方向呈鋸齒狀布置；支撐軸線應

與梁柱軸線交匯，不宜對梁柱產(chǎn)生偏心彎矩效應；

圖4.2.1屈曲約束支撐布置形式

4.屈曲約束支撐的設(shè)置位置及連接構(gòu)造宜便于檢查、維護和

更換。

4.3計算要點

4.3.1采用振型分解反應譜法時，屈曲約束支撐可按等效二力桿進行

計算，且應符合以下規(guī)定：

1等效二力桿的彈性剛度應代表梁柱核心區(qū)、節(jié)點板以及屈

曲約束支撐三者串聯(lián)后的總彈性剛度。

6

2等效二力桿的屈服后剛度應代表屈曲約束支撐工作段的

屈服后剛度與梁柱核心區(qū)、節(jié)點板、連接段以及過渡段的彈性剛度串

聯(lián)后的總剛度。

3梁柱核心區(qū)和節(jié)點板的彈性軸向剛度可根據(jù)等效截面面

積估算或根據(jù)有限元分析精確確定。

4.3.2屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的分析方法應根據(jù)主體結(jié)構(gòu)、屈曲約束支撐

的工作狀態(tài)選擇，可采用振型分解反應譜法、彈性時程分析法、靜力

彈塑性分析法和彈塑性時程分析法。

4.3.3屈曲約束支撐的滯回模型可采用簡化雙線性等模型。

4.3.4采用時程分析方法計算附加給結(jié)構(gòu)的等效阻尼比時，應按相關(guān)

規(guī)定執(zhí)行。

4.3.5屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)在設(shè)防和罕遇地震作用下的附加等效阻尼比

應分別計算。多遇地震作用下采用振型分解反應譜法進行主體結(jié)構(gòu)構(gòu)

件截面驗算時，宜取設(shè)防地震作用下的附加等效阻尼比。該計算值超

過25%，應按25%取用。

4.4構(gòu)件設(shè)計

4.4.1屈曲約束支撐的屈服承載力Ny和極限承載力Nu可按下式確

定：

耗能型：??=??????

承載型：??=????時，

??>0.7????=1.1??

7

時，

式中：??≤0.7????=1.1??

—屈曲約束支撐的屈服承載力（kN）

??—屈曲約束支撐的極限承載力（kN）

??—屈曲約束支撐的設(shè)計承載力（kN）

??—核心單元工作段的截面面積（mm2）

??—核心單元工作段鋼材的屈服強度標準值（N/mm2）

??—核心單元工作段鋼材的材料超強系數(shù)

??—核心單元工作段鋼材的應變強化系數(shù)

?—屈曲約束支撐的拉壓不平衡系數(shù)，對耗能型屈曲約束支撐可取

1?.15；對采用特殊構(gòu)造的耗能型屈曲約束支撐，或支撐長度超過常用

范圍，當有充分依據(jù)時，應根據(jù)有關(guān)試驗，按實際情況取值，但任何

情況下均不應超過1.3

4.4.2屈曲約束支撐構(gòu)件的軸向剛度計算應符合下列要求：

1彈性階段：軸向剛度應代表連接段、過渡段和工作段的彈性串聯(lián)剛

度。

2彈塑性階段：軸向剛度應代表連接段、過渡段的彈性剛度與工作段

的屈服后剛度的總串聯(lián)剛度。

4.4.3屈曲約束支撐的滯回耗能能力，可采用累積耗能指數(shù)

CPE(CumulativePlasticEnergyIndex)評價，并按下式計算：

(4.4.3-1)

??d?

???=??(4.4.3-2)

??=????8

式中：

—屈曲約束支撐在第i次循環(huán)加載中的滯回環(huán)面積（kN·mm）

?

?d—屈曲約束支撐的彈性應變能（kN·mm）

??—屈曲約束支撐的軸向屈服位移（mm）

??

屈曲約束支撐累積延性可采用累積塑性變形系數(shù)CPD(Cumulative

PlasticDeformationIndex)評價，并按下式計算：

CPD=（）]

式中：2?[??????+??????/???2

—第i次循環(huán)加載中滯回曲線的受拉側(cè)位移最大值的絕對值

（??m??m?）?

—第i次循環(huán)加載中滯回曲線的受壓側(cè)位移最大值的絕對值

（??m?m??）?

4.4.4屈曲約束支撐外套筒的抗彎剛度應符合下列要求：

1.性能目標為耗能型時：

1.2Nl2

Iu(4.4.4-1)

2E

式中：Nu—屈曲約束支撐構(gòu)件極限承載力；

2.性能目標為承載型時：

1.3Nl2

Iy(4.4.4-2)

2E

式中：I—屈曲約束支撐構(gòu)件外套筒的弱軸慣性矩；

E—外套筒鋼材的彈性模量；

9

l—屈曲約束支撐構(gòu)件的長度。

Ny—屈曲約束支撐構(gòu)件屈服承載力；

4.5結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.5.1屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)分析模型應反映不同荷載工況的傳力途徑、

在不同水準地震動下主體結(jié)構(gòu)和消能器所處的工作狀態(tài)。

4.5.2耗能型屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的總阻尼比應為主體結(jié)構(gòu)固有阻尼比

和屈曲約束支撐附加給主體結(jié)構(gòu)的等效阻尼比的總和，屈曲約束支撐

附加給主體結(jié)構(gòu)的等效阻尼比應根據(jù)主體結(jié)構(gòu)處于彈性或彈塑性工

作狀態(tài)及不同水準地震動激勵狀態(tài)分別確定。

4.5.3屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的總剛度應為主體結(jié)構(gòu)剛度和屈曲約束支撐

附加給主體結(jié)構(gòu)的有效剛度之和。多遇地震下耗能型屈曲約束支撐等

效剛度取設(shè)防地震下最大變形時對應的割線剛度。

4.5.4大型復雜屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力、變形分析及

減震效果評價，應采用不少于兩個不同軟件進行對比分析，計算結(jié)果

應經(jīng)分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。

4.5.5罕遇地震作用下屈曲約束支撐的設(shè)計位移計算，應通過結(jié)構(gòu)整

體彈塑性分析確定。

4.5.6對于布置屈曲約束支撐的樓層，在多遇地震作用下同一方向屈

曲約束支撐所分擔的水平剪力之和不宜大于該層總剪力的40%，且在

罕遇地震下的彈塑性分析中不應出現(xiàn)樓層變形集中現(xiàn)象。

4.5.7罕遇地震作用下，采用屈曲約束支撐后結(jié)構(gòu)的最大彈塑性層間

10

位移不應大于未設(shè)置屈曲約束支撐的同等結(jié)構(gòu)相應位移的60%。

4.6減震評價

4.6.1屈曲約束支撐附加給結(jié)構(gòu)的有效剛度應采用等效線性化方法確

定。

4.6.2耗能型屈曲約束支撐附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比可按以下兩種方

法估算。

（4.6.2-1）

??(?)

???????

式中?：=?-主?體結(jié)=構(gòu)的?固×有?(模?)態(tài)??阻?尼比；

??-屈曲約束支撐累計耗能時程；

?d(?)-主體結(jié)構(gòu)固有模態(tài)阻尼累積耗能時程；

?c(?)-屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)附加有效阻尼比時程。

或??(?)

（4.6.2-2）

????

式中??：=