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長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制對(duì)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響

2020-06-09 13:31:02張?zhí)礻?/span>董志騫
關(guān)鍵詞:平衡力框架結(jié)構(gòu)偏心

李 鋼,張?zhí)礻?,董志騫

(大連理工大學(xué) 海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 大連 116024)

0 引 言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,高層建筑結(jié)構(gòu)在城市中的數(shù)量日漸增加。鋼結(jié)構(gòu)由于其強(qiáng)度高、延性好、質(zhì)量輕等特性被廣泛應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中,中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)體系是應(yīng)用最廣泛的鋼結(jié)構(gòu)形式之一,具有良好的初始抗側(cè)剛度。然而在強(qiáng)震作用下[1-3],支撐受壓易發(fā)生屈曲破壞,若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,支撐失效后結(jié)構(gòu)剩余部分將無(wú)法繼續(xù)承受地震作用,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,甚至倒塌。此外,在往復(fù)荷載作用下,中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的被撐梁中部節(jié)點(diǎn)處將產(chǎn)生豎向不平衡力,從而降低結(jié)構(gòu)的極限承載力。中國(guó)現(xiàn)行規(guī)范[4-5]要求被撐梁具備承受這種豎向不平衡力的能力,但在實(shí)際工程中人字形支撐結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)不滿(mǎn)足這一要求的情況。學(xué)者建議采用折減受壓穩(wěn)定承載力和放大支撐內(nèi)力設(shè)計(jì)值的方法來(lái)避免人字形支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生這種情況,但是根據(jù)這種方法設(shè)計(jì)支撐架橫梁會(huì)出現(xiàn)支撐架橫梁截面過(guò)大或者柱先于梁發(fā)生失穩(wěn)斷裂等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了一系列研究。Khatib等[6]在1988年提出了設(shè)置拉鏈柱的想法,拉鏈柱可以承擔(dān)因支撐同時(shí)失穩(wěn)所產(chǎn)生的豎向不平衡力,以此來(lái)保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。于海豐等[7-8]對(duì)設(shè)置拉鏈柱的中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)開(kāi)展了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),并提出了支撐設(shè)計(jì)方法,建議支撐在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮循環(huán)荷載時(shí)的強(qiáng)度降低系數(shù),并按抗彎框架各層均能獨(dú)立承擔(dān)結(jié)構(gòu)基底剪力的25%進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),能夠有效提高儲(chǔ)備體系的抗震性能。童根樹(shù)等[9-10]對(duì)50個(gè)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)算例進(jìn)行了推覆分析,結(jié)果表明,被撐梁的承載力直接影響該類(lèi)體系的抗側(cè)性能,并給出了橫梁加強(qiáng)程度與框架和支撐架抗側(cè)承載力比值的關(guān)系式。

上述研究表明,被撐梁豎向不平衡力將顯著影響結(jié)構(gòu)的極限承載力和穩(wěn)定性,通過(guò)設(shè)置拉鏈柱、增大被撐梁截面等方式可以有效提升結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力和穩(wěn)定性。此外,這種豎向不平衡力將改變結(jié)構(gòu)的受力機(jī)制,一定程度上可以提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能。Fukuta等[11]對(duì)設(shè)置中等長(zhǎng)細(xì)比人字撐的鋼框架進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表現(xiàn)出飽滿(mǎn)的滯回曲線(xiàn)和良好的耗能能力,說(shuō)明這種不平衡力提高了結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力儲(chǔ)備。Bradley等[12]通過(guò)對(duì)2層人字形中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行足尺擬靜力試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)某一層的單根支撐受壓失效斷裂后,梁中部將出現(xiàn)豎向不平衡力,同時(shí)形成長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐的受力機(jī)制,該機(jī)制可以提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能。Sizemore等[13-14]在精細(xì)化數(shù)值模擬中再次驗(yàn)證了該受力機(jī)制的存在。董志騫[15]指出該機(jī)制可以改變結(jié)構(gòu)的失效模式,在一定程度上能夠阻止結(jié)構(gòu)倒塌。在中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法方面,許多學(xué)者[16-18]開(kāi)展了富有成效的研究,但未考慮長(zhǎng)耗能梁偏心支撐受力機(jī)制對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,其對(duì)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的影響程度有待進(jìn)一步研究。

針對(duì)上述問(wèn)題,本文以中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,對(duì)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐受力機(jī)制開(kāi)展數(shù)值模擬研究?;谠隽縿?dòng)力分析方法,量化了該機(jī)制對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響。研究被撐梁剛度不同時(shí)結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性反應(yīng)的差異,計(jì)算不同強(qiáng)度地震作用下結(jié)構(gòu)的倒塌概率及倒塌富余度,為中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供參考。

1 長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制

鋼框架-人字形中心支撐結(jié)構(gòu)由框架柱、橫梁以及左右支撐組成,如圖1(a)所示。地震作用下,結(jié)構(gòu)受到等效水平荷載F的作用,并發(fā)生側(cè)向變形,保持彈性,結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞路徑如圖1(b)所示,此時(shí)橫梁承擔(dān)軸向壓力,左側(cè)支撐受拉伸長(zhǎng),軸向拉力記為T(mén)1,右側(cè)支撐受壓變形,軸向壓力記為T(mén)2,在小變形下,兩側(cè)支撐均處于彈性階段,變形與受力均近似相等,即T1≈T2。當(dāng)軸向荷載F繼續(xù)增大,右側(cè)支撐將發(fā)生受壓屈曲,而受拉支撐尚未屈服,由于支撐抗壓極限強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度,因此右側(cè)支撐承載力和剛度急劇退化,如圖1(c)所示,此時(shí)T1>T2,兩支撐在支撐交匯處C點(diǎn)形成豎向不平衡力,記為T(mén)0,由于豎向不平衡力的影響,右邊橫梁CD中開(kāi)始出現(xiàn)剪力V與彎矩M,成為抗彎梁。當(dāng)繼續(xù)增大側(cè)向荷載F時(shí),右側(cè)支撐將發(fā)生斷裂、退出工作,不再提供承載力和剛度,如圖1(d)所示。

被撐梁的剛度對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能有較大影響,若梁的抗彎剛度足夠大,能夠抵抗單根支撐提供的豎向力,將使得梁中部不產(chǎn)生較大的豎向變形,且左側(cè)支撐在后續(xù)地震作用下發(fā)生屈曲、屈服和失效斷裂,形成薄弱層的失效機(jī)制,如圖2所示。各國(guó)規(guī)范對(duì)于中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的梁構(gòu)件均有抗震構(gòu)造要求,以往研究大多關(guān)注如何克服這種豎向不平衡力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,例如加大梁的截面、設(shè)置拉鏈柱等。在梁截面增大的同時(shí),為保證強(qiáng)柱弱梁的受力要求,柱截面也需相應(yīng)增大,顯著提高了結(jié)構(gòu)的用鋼量。若被撐梁的抗彎剛度較小,當(dāng)1根支撐斷裂失效后,在T0作用下,梁無(wú)法平衡中部節(jié)點(diǎn)剩余支撐提供的豎向力,支撐將不再發(fā)生屈曲和屈服,如圖1(d)所示,梁在節(jié)點(diǎn)C處將產(chǎn)生較大的豎向變形,形成塑性鉸,此時(shí),受拉支撐AC、左側(cè)柱AB與左側(cè)梁BC形成一個(gè)穩(wěn)定的三角形子結(jié)構(gòu)ABC,其受力機(jī)制等同于由3個(gè)桿件構(gòu)成的剛片,且右側(cè)梁CD的左右兩端將形成塑性鉸,消耗地震能量,此時(shí)CD段梁的受力機(jī)理與偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)中的耗能梁段受力機(jī)理一致,形成了比較長(zhǎng)的“耗能梁段”,因此,這種受力機(jī)制稱(chēng)為“長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐”機(jī)制。在該機(jī)制下,雖然部分支撐失效,且造成梁的永久變形,但減小了剩余支撐軸向變形,結(jié)構(gòu)剩余部分作為儲(chǔ)備體系依然能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)繼續(xù)提供承載力和側(cè)向剛度,具有較為可觀的抗倒塌能力儲(chǔ)備,如圖3所示,同時(shí)中心支撐結(jié)構(gòu)演變?yōu)槠闹谓Y(jié)構(gòu)的受力機(jī)制,被撐梁參與耗能,顯著提高了結(jié)構(gòu)的耗能能力和延性變形能力,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能和抗倒塌性能具有有益的效果。因此,長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制與2根支撐均失效相比,不僅能夠增加結(jié)構(gòu)耗能能力,還能夠避免薄弱層的形成,有效提升結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力。

現(xiàn)有數(shù)值模擬分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均未考慮長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制的影響,低估了結(jié)構(gòu)的抗震性能與抗倒塌能力。該機(jī)制的產(chǎn)生主要與支撐(或節(jié)點(diǎn))的失效承載力、梁的抗彎剛度等因素相關(guān)。當(dāng)支撐長(zhǎng)細(xì)比、寬厚比較大時(shí),其延性較低,易發(fā)生局部受壓屈曲,進(jìn)而發(fā)生斷裂,導(dǎo)致單根支撐較早地退出工作,長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制更容易出現(xiàn)。當(dāng)被撐梁剛度較大時(shí),梁能夠抵抗支撐產(chǎn)生的豎向不平衡力,不會(huì)形成長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制。當(dāng)梁剛度過(guò)小時(shí),單根支撐失效后,被撐梁在剩余支撐一側(cè)的梁段不能與支撐、柱組成穩(wěn)定的“剛片”,雖然會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐的機(jī)制,但難以充分發(fā)揮其承載力儲(chǔ)備。

2 長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制影響分析

本文基于增量動(dòng)力分析(IDA)方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行易損性分析,以此確定結(jié)構(gòu)的倒塌富余度。倒塌富余度DCMR的計(jì)算公式如下

(1)

式中:SCT為對(duì)應(yīng)50%倒塌概率的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo);SMT為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大震的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。

結(jié)構(gòu)倒塌富余度受地震動(dòng)頻譜特性的影響顯著。FEMA P695提出了考慮地震動(dòng)譜形狀效應(yīng)影響的倒塌儲(chǔ)備系數(shù)修正值DACMR

DACMR=DCMRF

(2)

式中:F為譜形系數(shù),與結(jié)構(gòu)基本周期及結(jié)構(gòu)延性等因素有關(guān)。

通過(guò)比較計(jì)算得出的DACMR值與可接受值之間的大小來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)的倒塌儲(chǔ)備能力和倒塌概率是否滿(mǎn)足要求。

2.1 模型設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了A,B兩個(gè)6層中心支撐框架模型結(jié)構(gòu),2個(gè)模型層高為3.3 m,跨度均為7.2 m。設(shè)防烈度為7度(0.15g,g為重力加速度),Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,地震分組為第二組。材料采用Q235鋼,其本構(gòu)模型采用雙線(xiàn)性隨動(dòng)強(qiáng)化模型,彈性模量Ee=2.1×105MPa,泊松比為0.3。結(jié)構(gòu)平面和立面如圖4所示,考慮樓板質(zhì)量并將其等效為集中質(zhì)量施加于框架梁柱交點(diǎn)處。構(gòu)件截面尺寸見(jiàn)表1。為分析長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,在ABAQUS中采用Axial連接單元來(lái)模擬支撐,當(dāng)支撐的軸力超過(guò)極限承載力時(shí),支撐失效,即不再提供承載力和剛度。在本文分析中,設(shè)置模型A同層左側(cè)支撐失效力大小為右側(cè)支撐的95%,以此模擬不同支撐節(jié)點(diǎn)承載力的誤差,模型B同層兩側(cè)支撐失效力大小相同。支撐均假定為低延性支撐體系,即達(dá)到承載力后認(rèn)為支撐節(jié)點(diǎn)發(fā)生破壞,退出工作。

選取FEMA P695推薦的20條遠(yuǎn)場(chǎng)地震波,具體地震波信息見(jiàn)表2,將以上20條地震波按照一定比例系數(shù)調(diào)整為多個(gè)強(qiáng)度的地震記錄,加速度幅值分別為0.1g,0.125g,0.22g,0.31g,0.40g,0.51g,0.62g,0.7g,0.75g,0.8g,采用調(diào)幅后的地震波對(duì)2個(gè)模型進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,提取每個(gè)幅值下結(jié)構(gòu)的最大層間位移角θmax。

2.2 結(jié)構(gòu)損傷演化過(guò)程

圖5,6給出了GM11(加速度峰值為0.62g)作用下2個(gè)模型結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移與梁中部位移時(shí)程曲線(xiàn)。圖5,6中圓圈代表該時(shí)刻有支撐發(fā)生失效,圓點(diǎn)代表出現(xiàn)塑性鉸,梁中部豎向位移是指各樓層的被撐梁中部節(jié)點(diǎn)位置的豎向位移。模型A在t=9.99 s時(shí)5層左側(cè)支撐失效,同時(shí)被撐梁立刻形成耗能梁,隨后發(fā)生豎向變形。之后,在樓層1,6,4,2先后出現(xiàn)左側(cè)支撐失效,均形成耗能梁段并在梁中部發(fā)生豎向變形,此后其余支撐不再失效,結(jié)構(gòu)在16.87 s時(shí)2層層間側(cè)移角達(dá)到1/40。與其余層相比,1,2層的被撐梁豎向變形更大,起到了顯著的耗能作用。在長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制下,充分發(fā)揮了結(jié)構(gòu)剩余儲(chǔ)備體系的作用,既保證了結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)承載力,又耗散了地震輸入能量。與模型A相比,模型B出現(xiàn)了顯著的薄弱層失效機(jī)制。在10.65 s時(shí),模型B的1層兩側(cè)支撐同時(shí)超過(guò)極限承載力后失效,柱底出現(xiàn)塑性鉸,形成薄弱層。隨后在樓層6,5,4先后出現(xiàn)兩側(cè)支撐同時(shí)失效,結(jié)構(gòu)在18.79 s時(shí)底層層間側(cè)移角超過(guò)1/20,整個(gè)過(guò)程中,塑性鉸只出現(xiàn)在柱上,最終導(dǎo)致模型B從底層倒塌。支撐失效后,被撐梁幾乎無(wú)豎向變形,梁未參與耗能,結(jié)構(gòu)剩余部分未能充分發(fā)揮儲(chǔ)備能力。

2.3 結(jié)構(gòu)易損性分析

結(jié)構(gòu)抗倒塌易損性分析需要選用合適的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。本文后續(xù)內(nèi)容選用以結(jié)構(gòu)第一周期T1譜加速度Sa(T1)作為地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制出Sa(T1)-θmax曲線(xiàn),如圖7所示。模型A中50%倒塌概率對(duì)應(yīng)的譜加速度中值為0.64g,模型B中50%倒塌概率對(duì)應(yīng)的譜加速度中值為0.55g。模型A具有更好的抗倒塌能力。

表1構(gòu)件截面尺寸Tab.1Section Dimensions of Members

表2地震波匯總Tab.2Summary of Earthquake Waves

由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]可知,SMT=α(T1)dg,α(T1)d為結(jié)構(gòu)自振周期T1對(duì)應(yīng)的罕遇水平地震影響系數(shù)。算例模型結(jié)構(gòu)的基本周期均為0.86 s,α(T1)d=0.234。中國(guó)發(fā)生的多次大震中,極震區(qū)及其周邊區(qū)域的實(shí)際地震烈度往往比設(shè)防烈度大得多,因此本算例不僅分析了7度(0.15g)罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的倒塌富余度,還計(jì)算了8度罕遇地震作用下的抗倒塌能力,計(jì)算得到8度時(shí)α(T1)d=0.418。由公式(1)可得:

7度罕遇地震下

8度罕遇地震下

以地震動(dòng)強(qiáng)度為自變量,將不同地震動(dòng)強(qiáng)度下結(jié)構(gòu)倒塌概率的離散點(diǎn)按照對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型進(jìn)行參數(shù)擬合,得到該地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的倒塌概率曲線(xiàn),即結(jié)構(gòu)的易損性曲線(xiàn),如圖8所示。

根據(jù)結(jié)構(gòu)基本周期0.86 s可知:模型A的譜形系數(shù)為1.33,模型B的譜形系數(shù)為1.28。根據(jù)公式(2)可得:

7度罕遇地震下

8度罕遇地震下

為考慮參數(shù)不確定性對(duì)DACMR值的影響,取綜合不確定性系數(shù)βTOT=0.8,表3為各倒塌概率下可接受的DACMR值[19],表4為DACMR值參數(shù)匯總。

表3DACMR可接受值Tab.3Allowed Value of DACMR

表4DACMR值參數(shù)匯總Tab.4DACMR Parameter Summary

從表3,4可得:

(1)在7度罕遇地震下,2個(gè)模型的DACMR值均大于2.79(小于10%倒塌概率),均具有良好的抗倒塌能力。

(2)模型A的抗倒塌富余度是模型B的1.2倍,具有更高的富余系數(shù),該值越大則抗地震倒塌能力越強(qiáng),倒塌概率越低,結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備越大。

(3)在8度罕遇地震下,兩模型的抗倒塌能力相差更大。DACMR(模型A)>1.96(規(guī)范)>DACMR(模型B),模型A滿(mǎn)足規(guī)范要求,模型B不滿(mǎn)足抗震要求。

2.4 梁抗彎剛度對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響

梁作為長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制中主要的耗能構(gòu)件,其剛度成為影響抗震性能的重要參數(shù)。加強(qiáng)梁的剛度可以抵御豎向不平衡力,但不利于耗能梁的出現(xiàn)。為分析梁剛度的影響,本文建立模型C,將梁的截面面積調(diào)整為模型A的1/2,此時(shí)梁的剛度約為模型A的1/3。對(duì)模型C進(jìn)行增量動(dòng)力分析。圖9為模型C時(shí)程分析結(jié)果。

從時(shí)程分析結(jié)果可以看出,模型C的2,3,4,5層左側(cè)支撐失效,均出現(xiàn)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制,其中6,1層兩側(cè)支撐同時(shí)失效。模型產(chǎn)生的塑性鉸較為均勻,形成長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制的樓層梁均出現(xiàn)了明顯的豎向變形。最終結(jié)構(gòu)在18.04 s時(shí),1層柱底形成大量的塑性鉸,因薄弱層失效機(jī)制發(fā)生倒塌。

模型C與模型A相比,耗能梁的變形更加明顯,出現(xiàn)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制的樓層更多,充分發(fā)揮了梁的耗能能力,但由于梁的剛度過(guò)小,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力不足,最終發(fā)生倒塌。圖10為模型C的IDA曲線(xiàn)。從模型C的IDA曲線(xiàn)簇中可以看出,該結(jié)構(gòu)倒塌所對(duì)應(yīng)的譜加速度較為集中,抗倒塌性能相比模型A,B有所下降。圖11為模型C的易損性曲線(xiàn)??梢钥闯觯啾绕渌?種結(jié)構(gòu),模型C的易損性曲線(xiàn)更陡,在相同的譜加速度情況下,倒塌概率更高。

模型C中50%倒塌概率對(duì)應(yīng)的譜加速度中值為0.44g,該結(jié)構(gòu)的基本周期為0.86 s,7度罕遇地震下α(T1)d=0.216,8度罕遇地震作用下α(T1)d=0.389。由公式(1)可得:

7度罕遇地震下

DCMR=0.44g/(0.216g)=2.04

DACMR=DCMRF=2.61

8度罕遇地震下

DCMR=0.44g/(0.418g)=1.05

DACMR=DCMRF=1.34<1.96(不滿(mǎn)足要求)

由此可得,7度罕遇地震下:DACMR(模型A)>DACMR(模型A)>DACMR(模型C)>1.96,模型C的抗倒塌能力最弱,但仍滿(mǎn)足在罕遇地震作用下的抗震性能要求。因此,被撐梁剛度越小,結(jié)構(gòu)越容易出現(xiàn)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制,但當(dāng)梁抗彎剛度過(guò)小時(shí),被撐梁中部將發(fā)生較大的豎向變形,降低結(jié)構(gòu)儲(chǔ)備體系的抗側(cè)剛度,易發(fā)生倒塌。設(shè)計(jì)時(shí)宜選擇抗彎剛度適中的被撐梁,以保證結(jié)構(gòu)在發(fā)生長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制后具有足夠的抗側(cè)能力和抗倒塌能力。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制有利于結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能。本文算例表明,該機(jī)制通過(guò)改變中心支撐鋼框架模型的失效模式,結(jié)構(gòu)抗倒塌富余度提升了20%。

(2)降低梁的剛度有利于長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制的出現(xiàn),但是當(dāng)橫梁剛度過(guò)小時(shí),橫梁易產(chǎn)生較大豎向變形,引起柱發(fā)生側(cè)向變形,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜采用抗彎剛度適中的被撐梁,以保證結(jié)構(gòu)在發(fā)生長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制后具有足夠的抗側(cè)能力和抗倒塌能力。

(3)本文主要分析了長(zhǎng)耗能梁-偏心支撐機(jī)制對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響,但在形成該機(jī)制之后,對(duì)于耗能梁的耗能能力、累積的塑性變形等方面未加探究。今后可對(duì)該類(lèi)結(jié)構(gòu)在耗能梁段斷裂后對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響開(kāi)展進(jìn)一步的研究工作。

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