钢框架+BRB的优势说明

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1. 采用框架+BRB 结构体系优点

a) 双重抗侧力体系,结构性能提高。框架-屈曲约束支撑结构体系为双重抗侧力体系,支撑框架为第一道防线,框架为第二道防线。而且在大震作用下,防屈曲支撑持续耗能,减小主体结构的破坏。

b) 提高得房率。支撑框架刚度较大,材料利用率较高。支撑框架承担了大部分地震剪力,减小了其余框架构件的地震作用。因此可以适当降低框架梁、柱截面。进而提高了建筑的实际使用面积,提高了建筑的得房率,降低了结构自重。

c) 增大净高。由于,框架承担的地震作用大幅降低,因此梁柱构件基本由竖向荷载控制,因此,框架梁高度可大幅降低,增加了建筑净空,也即,相同建筑限高的情况下,可以做更多层。

d) 承载力较高。《建筑抗震设计规范》及《高层民用建筑钢结构技术规程》规定:抗震等级为一、二、三级的中心支撑不得采用拉杆设计;中心支撑受压承载力应按式1-1~式1-3验算。现考察受压支撑最大应力比b 与支撑长细比的关系,不失一般性假定支撑材料强度等级为Q235级,截面类型为b 类。 /()/br RE N A f ϕψγ≤

1-1 1/(10.35)n ψλ=+

1-2

(/n λλπ=1-3 /()RE br N fA βγϕψ=

1-4

图1-1轴压比与长细比关系曲线

由图1-1可以看出,随着支撑长细比的增加,支撑稳定承载力控制的轴压比急剧减小。工程中常用的支撑长细比约为80,此时普通支撑的轴压比为0.53,也即支撑的强度承载力仅能发挥53%。

图 1-2普通支撑受压屈曲

图 1-3普通支撑屈曲后残余变形 e) 普通支撑失稳后,疲劳性能急剧降低。支撑在受压失稳后会

发生大应变塑性变形,如图 1-2~

图 1-3所示。此时,支撑的低周疲劳性能较差,地震过程中极有可能直接断裂而退出工作,给结构在罕遇地震作用下的可靠性带来了极大的不确定性,如图 1-4所示。因此即使采用单拉杆设计,结构安全性

较低。

图1-4普通支撑断裂

f)普通支撑截面大,刚度大导致地震作用增加,尤其是周边构

件。鉴于普通支撑存在稳定承载力低,且屈曲后疲劳性能大幅降低,因此对于重要构件(比如本工程的支撑),一般至少涉及为中震弹性,甚至大震不屈服或弹性。因此,普通支撑截面往往较大,一方面影响建筑使用,另一方面导致结构设计进入增大支撑截面→地震作用增加→支撑截面需要进一步增大的恶性循环。

g)不需要设拉链柱。人字形布置时不像普通支撑一样需要计算

巨大的不平衡内力。

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