偏心支撑框架的设计计算方法

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传统的高层钢结构体系有两种:抗弯框架和中心支撑框架。 抗弯框架具有良好的非弹性性能,并且柱间为无障碍空间,方便平面布置。但由于其柔性较大,楼层较多时满足侧移要求不够经济。 中心支撑框架具有很大的弹性刚度,在实际中应用广泛。但支撑的屈曲会使结构的承载力降低。 偏心支撑框架综合了抗弯框架和中心支撑框架的优点,能够提供很大的弹性刚度和非弹性能量耗散能力,以抵抗地震作用产生的侧向力。这种结构体系可以减少材料用量,并且在极限荷载情况下能够保持较好的延性。在强震区,偏心支撑框架是一种非常合适的结构形式,它具有良好的延性可以承受剧烈的循环荷载作用,在抗震结构中已得到了广泛的应用。 我国《建筑抗震设计规范》规定,8度以上宜采用偏心支撑,但我国至今没有一个自行设计的工程用过这种支撑。本文主要结合美国计算例题、相关规范,并依据我国规范,对偏心支撑框架的实际计算方法进行讨论,总结出适合我国规范和实际情况的偏心支撑框架设计计算方法。其中,重点介绍了各杆件的内力计算、消能梁段的设计、非消能梁段的设计、支撑的设计、柱的设计等,并附有算例,给工程设计提供理论基础和实用方法,有助于设计人员对该体系设计过程的了解和此种支撑的推广应用。
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