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屈曲约束支撑优良的滞回耗能性能和施工安装方便、经济、设计灵活且不影响建筑物美观等诸多优点,使屈曲约束支撑框架结构有了广阔的应用空间。本文对屈曲约束支撑框架结构的抗震能力评价方法进行了研究,主要内容和研究成果如下:
首先,系统总结了静力非线性分析方法的基本原理和实施步骤,介绍了多指标能力谱评价方法的评价过程,最后分析了其存在的不足主要表现在不能考虑高阶振型的影响和结构进入弹塑性状态后振型的变化两个方面。对此,本文从加载模式和多自由度体系如何等效成单自由度体系进行了一些探讨,提出了振型组合方式为完全平方组合的多段加载模式以及多自由度体系分成多段等效成单自由度体系的方法。
其次,通过非线性时程分析得到的等效阻尼比的比较,发现对于屈曲约束支撑框架,Pushover 分析得到的等效阻尼比偏大,其主要原因是在实际地震波激励下,结构表现出来的滞回曲线并不理想、对称。结合结构在非线性时程分析过程中表现出来的实际滞回曲线特征,提出了对按照骨架曲线计算得到滞回阻尼比进行折减的措施和建议,以便提高能力谱评价的计算精度。通过对六个屈曲约束支撑框架结构进行了Pushover分析和非线性时程分析,对上述折减系数的取值进行了求解和统计,并提出建议。对顶点位移和层间位移这两个主要的指标进行了分析比较,认为采用Pushover分析方法时候,对结构的等效阻尼比进行折减可以较好地反映结构的抗震能力,同时也能够保持能力谱评价方法简单、快速的突出优点。
最后,通过两个屈曲约束支撑框架结构的算例,说明了整体弯曲变形在屈曲约束支撑框架结构层间位移中所占的比重较小,上下两层水平位移差代替层间受力位移已具有足够的精度,能够满足工程要求。根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标,结合屈曲约束支撑的耗能性能、变形能力和保护主体结构的作用,提出了屈曲约束支撑框架的层间位移角限值。