基于Pushover分析的隅撑支撑钢框架论文

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　　摘要：隅撑支持框架系统（KBF）是一种新型耗能支持框架结构系统，它具有延性好、抗侧移刚度大、震后易修复的特点。本文运用有限元软件ETABS对一隅撑支持钢框架举行了静力非线性Pushover剖析，得出了其在差别地震水准下抗震性能点，并对该结构系统的抗震性能举行了评定。
　　要害词：Pushover剖析，隅撑支持，钢框架，抗震性能
　　1弁言
　　隅撑支持钢框架结构(KBF)是一种具有优秀抗震性能和较大抗侧移刚度的新型耗能抗侧力结构，隅撑一端连在梁上，另一端连在柱上，用作耗能构件；在弹性状态下隅撑和支持组成的分系统为结构提供主要的抗侧移刚度，使结构具有大于纯框架的抗侧刚度，在弹塑性状态下，隅撑首先进入屈服状态，通过发生变形使结构具有很好延性的同时消耗地震能量，保证了却构的主要构件免受破损。如图1所示为典型隅撑支持钢框架系统，其中1构件代表隅撑，2构件代表支持，3构件代表框架梁，4构件代表框架柱。
　　
　　图1典型隅撑支持框架系统
　　Fig.1Representativekneebracedsteelframes
　　静力非线性Pushover剖析要领可以实现基于位移的抗震设计。基于位移的抗震设计是现阶段比力可行的一种实现基于性能的抗震设计理念的要领，它是以结构在差别设防水准下的允许位移为目的举行结构和构件设计。
　　2隅撑支持钢框架结构的盘算模子
　　为简化盘算剖析，将隅撑支持钢框架剖析为两部门，一部门为主框架结构系统（梁和柱组成的框架，作为承重系统），另一部门为隅撑支持系统（隅撑和支持组成，作为耗能及抗侧力系统），这两部门协同事情。隅撑支持框架的恢复力模子可用图2的曲线表现[1-2]。
　　
　　图2隅撑支持钢框架恢复力曲线
　　Fig.2Kneebracedsteelframesresiliencecurve
　　由图2可以看出KBF的恢复力曲线有两个要害点：隅撑屈服点和梁柱初始屈服点。凭据Massood[3]及何庆松[4]的研究，可接纳图3所示的简化模子分三步求解KBF的恢复力曲线。
　　(1)结构初始抗侧移刚度
　　（1）
　　式中是主框架结构系统的抗侧移刚度；是隅撑支持系统的抗侧移刚度。
　　(2)隅撑屈服点（第一屈服点）
　　（2）
　　（3）
　　式中，和划分表现结构初始抗侧移刚度，隅撑支持系统所受到的侧向荷载和隅撑支持系统的抗侧移刚度。
　　(3)梁端屈服点（第二屈服点）
　　（4）
　　（5）
　　式中和划分表现第一屈服点的屈服荷载和对应的位移；和和划分表现主框架结构系统所受到的侧向荷载及其抗侧移刚度。
　　3工程概况和ETABS模子的建设
　　3.1工程概况
　　该隅撑支持钢框架结构所有构件均接纳H型钢，其柱子接纳H500×300×11×18；梁接纳H250×150×6×8；支持接纳H190×90×5×8；隅撑接纳H190×90×5×8；柱距为6m，层高为3m，共6层；
　　3.2ETABS模子的建设
　　在用ETABS[5]有限元软件建设模子时使隅撑构件与框架梁、柱的毗连设置为刚接，使斜支持与柱脚、隅撑的毗连设置为铰接，而且使得隅撑与框架的两对角连线平行偏心距取0.3，斜支持毗连于隅撑的中点以到达延伸线通过框架梁与柱的交点的合理的设计要求；塑性铰划分设置于各构件上，而且距构件杆端的相对距离划分为0.05和0.95。隅撑支持部署在1、3、5轴线框架上；沿X偏向施加水平推力。
　　3.3剖析效果
沈阳小程序制作　　(1)塑性铰的生长历程
　　在X轴偏向施加逐步增大的水平推力至结构到达目的位移值为止，Pushover剖析历程共举行了17步推覆剖析，其中主要的荷载步有：
　　荷载步1，从塑性铰漫衍图可以看到，首先在中心跨部署的隅撑构件上泛起粉红色的塑性铰，这讲明这些隅撑构件刚刚进入屈服阶段，从而验证了隅撑支持钢框架系统的第一屈服点发生在隅撑构件上的理论效果。
　　荷载步3，从塑性铰漫衍图可以看到最显着的特征是在包罗隅撑的各榀框架中二、三层的横梁上泛起了粉红色的塑性铰，此时结构承载力最先下降，这讲明该部门框架梁刚刚进入到屈服阶段，同时讲明该结构切合

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