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偶撑是什么?
发布时间:2023-12-24

在一般的钢结构建筑中,抗弯框架(MRF)和中心支撑框架(CBF)这两种结构形式应用的Zui为广泛。然而,这两种结构形式都不能同时满足刚度和延性的要求。抗弯框架结构具有较好的延性和耗能能力,但抗侧移刚度不足,中心支撑框架结构虽然具有很大的抗侧移刚度,但延性不足,在大震作用下,支撑容易屈曲失稳,造成结构整体失稳破坏。为结合抗弯框架和中心支撑框架的优点同时弥补它们的不足,美国加州大学伯克利分校的Roeder和Popov提出了偏心支撑框架(EBF)结构,与中心支撑框架结构不同,它的支撑至少有一端偏离梁柱节点,而是直接连在梁上,在支撑和柱之间形成耗能梁段。通过合理选取耗能梁段的长度,使结构既有较好的抗侧移刚度,又能通过耗能连梁的剪切屈服产生很好的延性。在中小地震时,结构处于弹性阶段;在强震时,耗能梁段进入塑性,利用梁的塑性变形来吸收能量,而支撑始终保持为弹性。偏心支撑框架较好地解决了中心支撑所存在的强度、刚度和耗能这3种性能不匹配的问题,兼有中心支撑框架强度与刚度好以及纯框架耗能大的优点。为此,偏心支撑框架结构曾一度得到了国内外广大学者和工程设计人员的应用研究。很多国家的规范也都先后给出了偏心支撑框架结构的设计规定。但是,偏心支撑框架结构也有其致命的缺点,就是其很好的延性和耗能性能是以牺牲框架梁为代价的。只有当框架梁产生充分屈服时,偏心支撑框架结构的耗能性能和延性才能得到充分发挥,但这会导致楼层的严重破坏,而且由于框架梁是结构的主要构件,所以,修复起来非常困难。为了克服偏心支撑框架的这一严重缺陷,Aristizabal-Ochoa结合支撑的刚度和隅撑的耗能性能,提出了一种新的框架结构。在这种结构中,隅撑用作耗能构件,它的一端连在梁上,另一端连在柱上支撑有一端连在隅撑上,支撑为框架提供刚度。但由于支撑被设计成细柔构件,在地震作用下支撑发生屈曲,因此结构的耗能性能得不到发挥,所以不适合用作抗震结构。后来,Balendra等人修改了这种结构体系,提出了隅撑—支撑框架(KBF),它在弹性阶段具有与中心支撑框架相当的刚度,它在大震时又具有与偏心支撑框架相似的延性和耗能能力。隅撑—支撑框架是在偏心支撑框架的基础上发展起来的,与偏心支撑框架相比,它具有结构主构件损坏小、震后修复容易的优点。

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