人字形中心支撑钢框架静力推覆试验与有限元分析 被引量：6

1

作者 杨俊芬 顾强 +1 位作者 万红 彭奕亮 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第5期656-662,共7页

为研究中心支撑钢框架在水平荷载作用下的抗侧刚度、延性、极限承载力及破坏模式,对一缩尺人字形中心支撑钢框架进行静力推覆试验.并分别采用SAP2000和ANSYS有限元程序对试验进行模拟.结果表明:受压支撑的屈曲会导致结构抗侧刚度的显著... 为研究中心支撑钢框架在水平荷载作用下的抗侧刚度、延性、极限承载力及破坏模式,对一缩尺人字形中心支撑钢框架进行静力推覆试验.并分别采用SAP2000和ANSYS有限元程序对试验进行模拟.结果表明:受压支撑的屈曲会导致结构抗侧刚度的显著降低,但结构的水平承载力并无显著降低;受压支撑屈曲后,结构还具有较好的延性;规范中认为受压支撑杆屈曲后只有30%的承载能力,且据此来验算横梁的做法偏于保守. 展开更多

关键词 静力推覆试验 人字形中心支撑钢框架 极限承载力 屈曲 延性

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用增量动力分析方法确定人字形中心支撑钢框架的结构影响系数和位移放大系数(Ⅱ)——算例 被引量：3

2

作者 杨俊芬 顾强 +1 位作者 万红 彭奕亮 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第3期86-95,共10页

基于增量动力分析方法计算了6个人字形中心支撑钢框架的结构影响系数R和位移放大系数Cd。结果表明:对于不超过12层的人字形中心支撑钢框架,层数和跨数对各系数的影响都很小;结构超强系数RΩ所占的比重要明显大于结构延性折减系数Rμ。... 基于增量动力分析方法计算了6个人字形中心支撑钢框架的结构影响系数R和位移放大系数Cd。结果表明:对于不超过12层的人字形中心支撑钢框架,层数和跨数对各系数的影响都很小;结构超强系数RΩ所占的比重要明显大于结构延性折减系数Rμ。建议取Rμ=1.19,RΩ=3.98,R=4.71,Cd=5.55。 展开更多

关键词 增量动力分析 结构影响系数 位移放大系数 人字形中心支撑钢框架

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带可更换耗能节点的人字形支撑钢框架抗震性能试验研究

3

作者 马宏伟 李明 +3 位作者 熊伟 黄忠海 许嘉鑫 何文辉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期126-138,共13页

为实现结构震后快速修复,基于损伤可控和耗能元件可更换的设计理念,提出了一种带可更换耗能节点的人字形支撑钢框架结构,其中可更换耗能节点由两个双U型金属耗能器、节点板、支撑端板、高强螺栓组成。为研究该结构的抗震性能和震后修复... 为实现结构震后快速修复,基于损伤可控和耗能元件可更换的设计理念,提出了一种带可更换耗能节点的人字形支撑钢框架结构,其中可更换耗能节点由两个双U型金属耗能器、节点板、支撑端板、高强螺栓组成。为研究该结构的抗震性能和震后修复性能,对1/2缩尺的单层单跨的子结构试件进行拟静力试验及修复后的拟静力试验,研究并对比了首次和修复后加载试验中试件的滞回曲线、骨架曲线、应力应变曲线和延性等性能指标。结果表明:首次和修复后加载试验中,试件滞回曲线饱满,具有理想的耗能能力;试件的塑性损伤主要集中在可更换耗能节点处,主体结构基本保持弹性;首次试验加载至0.83%层间位移角后结束加载,结构残余位移角为0.28%,更换耗能节点后的结构与修复前的结构力学性能相似,其滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线吻合较好。建立了带可更换耗能节点的人字形支撑钢框架简化的分析计算模型,基于变形协调关系推导了结构弹性抗侧刚度计算公式,提出了双U型金属耗能器屈服时结构的承载力计算公式,结构弹性抗侧刚度计算结果与试验结果最大相差为3.72%,双U型金属耗能器屈服时结构的水平承载力计算结果与试验结果最大相差为9.41%。 展开更多

关键词 可更换耗能节点 人字形支撑钢框架 拟静力试验 抗震性能

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窄翼缘异形柱-人字形中心支撑抗震性能研究

4

作者 林晨 彭晓彤 +1 位作者 徐忠 王鹏 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期786-798,共13页

为了解决传统钢结构住宅中凸梁、凸柱的问题,提出一种隐藏在墙体内部的窄翼缘钢异形柱。以某钢结构住宅楼为实例,将窄翼缘异形柱与人字形中心支撑相结合,形成了一种新型窄翼缘异形柱-人字形中心支撑(SCNF-HCS)体系。采用ABAQUS软件建立... 为了解决传统钢结构住宅中凸梁、凸柱的问题,提出一种隐藏在墙体内部的窄翼缘钢异形柱。以某钢结构住宅楼为实例,将窄翼缘异形柱与人字形中心支撑相结合,形成了一种新型窄翼缘异形柱-人字形中心支撑(SCNF-HCS)体系。采用ABAQUS软件建立非线性有限元模型,研究异形柱布置形式、支撑翼缘和腹板厚度对结构抗震性能的影响。结果表明:该体系具有良好的抗震性能;L形异形柱强度和刚度最好,十字形异形柱的变形和耗能能力最佳;L形、T形异形柱偏肢宜沿框架平面布置;框架两端异形柱截面形式不同会影响强度、刚度和延性,其中L形与十字形异形柱的组合可提高结构性能,建议抗震工程中使用L形与十字形异形柱的组合。 展开更多

关键词 装配式钢结构 窄翼缘异形柱 人字形中心支撑 抗震性能

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中心支撑半刚性连接钢框架抗震性能 被引量：1

5

作者 王新武 程菁康 +2 位作者 刘欢欢 孙海粟 李向 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期64-72,M0006,M0007,共11页

为研究单边螺栓与T型钢连接的中心支撑钢框架的抗震性能,对1个1∶2缩尺的单跨单层的钢框架进行拟静力加载试验。采用ABAQUS有限元软件,建立子精细化非线性有限元模型,在验证子有限元模型的可靠性与精度基础上,通过改变支撑的孔径尺寸、... 为研究单边螺栓与T型钢连接的中心支撑钢框架的抗震性能,对1个1∶2缩尺的单跨单层的钢框架进行拟静力加载试验。采用ABAQUS有限元软件,建立子精细化非线性有限元模型,在验证子有限元模型的可靠性与精度基础上,通过改变支撑的孔径尺寸、壁厚以及形状等变量对框架整体抗震性能进行参数化分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合度良好,可用于半刚性连接钢框架在循环荷载下的性能研究。随着支撑孔径和壁厚的增加,框架的滞回曲线更加饱满,刚度、耗能能力和延性皆有明显提升。方形截面支撑的抗震性能对比圆截面更加优异。梁柱节点的半钢性连接方式较刚性连接方式抗震性能更加优异。 展开更多

关键词 T型钢 中心支撑 钢框架 有限元分析

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中心支撑钢框架连续倒塌动力效应分析 被引量：5

6

作者 徐嫚 高山 +2 位作者 张力滨 魏民 王玉银 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期329-338,共10页

为研究中心支撑对于多层平面钢框架连续倒塌动力效应的影响,采用瞬时加载法,分别对5种常用的中心支撑钢框架在中柱和边柱失效的情况下进行弹塑性动力反应分析。分析结果表明:支撑对于结构的极限承载力并没有太大提高,但对结构刚度提升... 为研究中心支撑对于多层平面钢框架连续倒塌动力效应的影响,采用瞬时加载法,分别对5种常用的中心支撑钢框架在中柱和边柱失效的情况下进行弹塑性动力反应分析。分析结果表明:支撑对于结构的极限承载力并没有太大提高,但对结构刚度提升十分明显;无论在底层中柱失效还是边柱失效时,正斜支撑对于底层中柱失效框架的加强效果要好于边柱,反斜支撑对于中柱和边柱失效时的加强效果相近,但要差于其他形式的支撑;X型、V型和反V型支撑都可以明显减小失效处节点位移。 展开更多

关键词 连续倒塌 中心支撑 动力效应 钢框架

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中心支撑钢框架结构基于性能的塑性抗震设计 被引量：16

7

作者 熊二刚 张倩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期32-38,共7页

根据功能平衡原理,提出了一种中心支撑钢框架结构基于性能的塑性设计方法。预先选定目标侧移和屈服机制,根据功能平衡方程即可得到结构的设计基底剪力。采用塑性设计法设计支撑构件和节点以便达到预期的屈服机制和性能。采用此方法对一... 根据功能平衡原理,提出了一种中心支撑钢框架结构基于性能的塑性设计方法。预先选定目标侧移和屈服机制,根据功能平衡方程即可得到结构的设计基底剪力。采用塑性设计法设计支撑构件和节点以便达到预期的屈服机制和性能。采用此方法对一幢6层中心支撑钢框架结构进行了设计,然后采用动力时程分析法验证了该方法的可行性,为中心支撑钢框架结构基于性能的塑性抗震设计法提供了一定的依据。 展开更多

关键词 基于性能的塑性设计 中心支撑钢框架 目标侧移 屈服机制 功能方程

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拉链柱式中心支撑钢框架构件抗震设计方法 被引量：4

8

作者 于海丰 刘向东 郭亚然 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期1044-1051,共8页

针对拉链柱式中心支撑钢框架结构中相关结构构件(拉链柱、支撑跨柱)设计方法研究较少、有关此类体系抗震性能如何还不十分明确的情况,提出了基于SRSS内力组合原则的拉链柱、支撑跨柱的设计经验公式。基于此建议设计了6层和12层拉链柱式... 针对拉链柱式中心支撑钢框架结构中相关结构构件(拉链柱、支撑跨柱)设计方法研究较少、有关此类体系抗震性能如何还不十分明确的情况,提出了基于SRSS内力组合原则的拉链柱、支撑跨柱的设计经验公式。基于此建议设计了6层和12层拉链柱式中心支撑钢框架结构算例,并与悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构算例的自振特性、用钢量、多遇及罕遇地震下的动力响应等指标进行了比较。结果表明:两类算例的动力响应类似,均可满足抗震规范GB50011"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防目标。因按本文方法设计的结构用钢量较少,综合抗震性能较优,建议拉链柱以及支撑跨柱采用本文方法。 展开更多

关键词 拉链柱式中心支撑钢框架 拉链柱 支撑跨柱 抗震设计方法 抗震性能

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中心支撑钢框架顶部薄弱层地震倒塌现象 被引量：3

9

作者 齐永胜 顾强 李卫青 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1668-1673,1710,共7页

现行抗震规范和相关规范、规程对高层结构侧向刚度自下而上的减小幅度缺乏定量规定,仅通过非强制性条款进行了定性描述。文章通过具体算例证明了可能导致在某些设计中出现高层中心支撑钢框架顶部各层的刚度减小过快的情况,尽管满足了抗... 现行抗震规范和相关规范、规程对高层结构侧向刚度自下而上的减小幅度缺乏定量规定,仅通过非强制性条款进行了定性描述。文章通过具体算例证明了可能导致在某些设计中出现高层中心支撑钢框架顶部各层的刚度减小过快的情况,尽管满足了抗震规范和相关规范、规程的规定,但结构仍有可能出现顶部薄弱层倒塌现象;并指出应该定量地限制结构沿高度方向的刚度减小削弱幅度,以避免该类现象的发生。 展开更多

关键词 地震倒塌 顶部薄弱层 中心支撑钢框架 推覆

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铰接中心支撑钢框架阶形柱计算长度系数 被引量：3

10

作者 于海丰 张文元 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期327-331,373,共6页

以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证... 以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证,吻合程度较好。以厂房结构中横向3轴框架为例,采用特征值屈曲分析、弹塑性屈曲分析对推导的μ0及柱的稳定承载力进行了验证。结果表明,按数值计算得到的柱稳定承载力与理论计算值吻合程度较好。建议铰接中心支撑钢框架结构中柱的计算长度系数可按本文推导的公式计算。该方法的优点在于不必对结构的侧移类型进行判断,对于柱发生有侧移失稳的情况,还可考虑上下层柱对所研究楼层柱的约束作用。 展开更多

关键词 中心支撑钢框架 阶形柱 弹性支承 计算长度系数 稳定承载力 侧移属性

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X型中心钢支撑混凝土框架地震反应特性 被引量：3

11

作者 国静 樊海涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2299-2308,共10页

为了研究X型中心钢支撑钢筋混凝土框架结构体系地震反应特性,分别对5层、8层和12层钢筋混凝土框架和X型中心钢支撑钢筋混凝土框架模型结构的动力特性和弹性地震反应进行分析,探讨X型中心钢支撑对结构侧移刚度、自振周期、水平地震作用... 为了研究X型中心钢支撑钢筋混凝土框架结构体系地震反应特性,分别对5层、8层和12层钢筋混凝土框架和X型中心钢支撑钢筋混凝土框架模型结构的动力特性和弹性地震反应进行分析,探讨X型中心钢支撑对结构侧移刚度、自振周期、水平地震作用下结构内力分布的影响。研究结果表明:在没有明显增大结构重力荷载的条件下,支撑提高了结构侧移刚度,降低了结构自振周期,减小了水平地震作用下结构侧移和层间侧移角;支撑分担了部分楼层剪力,改变了结构的内力分布特点,降低了结构构件的内力,为实现"多道设防"的抗震设计原则创造了有利条件;X型中心钢支撑对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响随着层数的增大而有所降低,与普通框架相比,5层、8层和12层支撑框架最大层间位移角的降低幅度分别为36%,24%和20%。 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架 X型中心钢支撑 地震反应特性 反应谱法 动力时程分析法

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自复位中心支撑钢框架结构抗震性能分析 被引量：2

12

作者 熊二刚 祖坤 +2 位作者 王婧 张倩 杨兰伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期69-79,共11页

为了研究自复位中心支撑钢框架(SC-CBF)结构的抗震性能,对一四层SC-CBF结构进行了静力弹塑性分析、低周往复加载分析和动力弹塑性时程分析,并与中心支撑钢框架(CBF)结构进行对比,探究了不同GAP单元刚度和预应力筋截面积对SC-CBF结构自... 为了研究自复位中心支撑钢框架(SC-CBF)结构的抗震性能,对一四层SC-CBF结构进行了静力弹塑性分析、低周往复加载分析和动力弹塑性时程分析,并与中心支撑钢框架(CBF)结构进行对比,探究了不同GAP单元刚度和预应力筋截面积对SC-CBF结构自复位性能及抗震性能的影响规律。结果表明:与传统CBF结构相比,SC-CBF结构的抗侧能力强,地震作用下基底剪力小,卸载后的残余变形较小,具有良好的延性性能;在极罕遇地震作用下SC-CBF结构的位移响应大,耗散的能量多,层间位移角大而残余位移小,表现出良好的自复位性能和抗震性能;GAP单元刚度对预应力筋的受力性能影响较为明显,对结构的整体受力性能和延性性能影响较小,但结构的整体受力性能和延性性能受预应力筋截面积影响显著。 展开更多

关键词 自复位 中心支撑钢框架 层间位移角 残余变形 抗震性能

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长耗能梁-偏心支撑机制对中心支撑钢框架结构抗震性能的影响 被引量：6

13

作者 李钢 张天昊 董志骞 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期10-17,共8页

为研究地震作用下人字形中心支撑钢框架结构因支撑的部分失效导致的长耗能梁-偏心支撑机制对结构抗震性能的影响,基于ABAQUS建立了6层人字形中心支撑钢框架结构数值模型,开展了增量动力分析与易损性分析,对比了考虑与不考虑长耗能梁-偏... 为研究地震作用下人字形中心支撑钢框架结构因支撑的部分失效导致的长耗能梁-偏心支撑机制对结构抗震性能的影响,基于ABAQUS建立了6层人字形中心支撑钢框架结构数值模型,开展了增量动力分析与易损性分析,对比了考虑与不考虑长耗能梁-偏心支撑机制时结构抗倒塌性能的差异,分析了结构的损伤演化过程。结果表明:长耗能梁-偏心机制改变了结构的失效过程,抑制了薄弱层的产生与发展,对结构抗震性能具有显著影响,算例结构的倒塌富余度提高20%以上;梁的抗弯刚度对长耗能梁-偏心支撑机制具有一定影响,较大的刚度将不利于该机制的形成,降低了结构的抗倒塌能力;在人字形中心支撑钢框架结构体系的设计与分析中,宜考虑长耗能梁-偏心支撑机制,否则将低估结构的抗倒塌性能。 展开更多

关键词 中心支撑钢框架 长耗能梁-偏心支撑机制 增量动力分析 倒塌富余度 参数分析

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特殊中心支撑钢框架非耗能构件抗震承载力需求研究 被引量：5

14

作者 张文元 叶馨 赵增阳 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第4期482-490,共9页

中心支撑钢框架结构具有抗侧性能良好、经济效率高,目前,被广泛应用于多高层钢结构工业和民用建筑当中.支撑是其耗能和抗侧力构件,并且支撑承受的水平地震作用主要以轴力形式传递给支撑跨梁和柱.当遭遇罕遇地震时,支撑发生屈曲或屈服,... 中心支撑钢框架结构具有抗侧性能良好、经济效率高,目前,被广泛应用于多高层钢结构工业和民用建筑当中.支撑是其耗能和抗侧力构件,并且支撑承受的水平地震作用主要以轴力形式传递给支撑跨梁和柱.当遭遇罕遇地震时,支撑发生屈曲或屈服,由于内力重分布使得支撑跨梁和柱内力增大许多,因此,支撑跨梁和柱必须具有足够的强度和刚度,才能保证在罕遇地震下的需求,否则极易导致整体结构承载力及刚度迅速下降,形成薄弱层,进而引起倒塌.本文通过有限元模拟进行非线性时程分析,研究中心支撑钢框架结构的罕遇地震作用效应.针对现行规范对中心支撑钢框架结构设计的相关规定,探究房屋层数、设防烈度和设计应力比等因素对非耗能构件承载力需求的影响规律,提出非耗能构件弹塑性阶段的补充设计方法. 展开更多

关键词 中心支撑钢框架 非线性时程分析 罕遇地震作用 梁柱承载力需求

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中心支撑钢框架在空腹效应作用下抗连续倒塌分析 被引量：8

15

作者 乔惠云 魏建鹏 田黎敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期115-121,157,共8页

关键构件失效后,多层框架各层表现出不同的抗倒塌机制,空腹效应是一种重要的抗连续倒塌机制。采用考虑损伤与应变率的动力非线性分析,模拟已有多层框架拆柱试验,并提出空腹效应理论模型;改进抗震设计常用的中心支撑钢框架,在框架结构顶... 关键构件失效后,多层框架各层表现出不同的抗倒塌机制,空腹效应是一种重要的抗连续倒塌机制。采用考虑损伤与应变率的动力非线性分析,模拟已有多层框架拆柱试验,并提出空腹效应理论模型;改进抗震设计常用的中心支撑钢框架,在框架结构顶层布置水平支撑;并将水平支撑体系应用到俄亥俄综合大楼。研究结果表明,空腹效应是竖向构件对各层内力重分配的结果,体现了框架结构的整体受力特点,空腹效应与其它抗倒塌机制共同抵抗不平衡荷载;顶层水平支撑可以显著减小失效点处位移,发挥空腹效应作用,提高结构的抗连续倒塌性能;俄亥俄综合大楼的两根中柱失效后,支撑体系将失效跨的大部分重力传递到相邻结构。 展开更多

关键词 连续性倒塌 多层框架结构 中心支撑钢框架 动力效应 空腹效应

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拉链柱式中心支撑钢框架支撑设计方法研究 被引量：2

16

作者 王天涯 于海丰 张岩 《河北科技大学学报》 CAS 2014年第5期466-472,共7页

为探讨拉链柱式中心支撑钢框架结构中支撑设计时是否需要考虑受循环荷载时的强度降低系数ψ,本文参照悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构的设计方法,设计了对比算例,其中支撑分别按考虑与不考虑受循环荷载时的强度降低系数设计,并对算例的... 为探讨拉链柱式中心支撑钢框架结构中支撑设计时是否需要考虑受循环荷载时的强度降低系数ψ,本文参照悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构的设计方法,设计了对比算例,其中支撑分别按考虑与不考虑受循环荷载时的强度降低系数设计,并对算例的自振特性、用钢量、多遇及罕遇地震下的动力响应等指标进行了分析比较。结果表明:两类算例的动力响应类似,均可满足抗震规范GB 50011"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防目标。因支撑设计时不考虑受循环荷载强度降低系数的算例用钢量较少,综合抗震性能较优,建议支撑设计时不考虑受循环荷载时的强度降低系数。分析也指出,悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构中的拉链柱设计方法偏保守,更为合理的拉链柱设计方法有待提出。 展开更多

关键词 中心支撑钢框架 强度降低系数 支撑 拉链柱 抗震性能

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基于延性需求的钢框架-中心支撑体系参数研究 被引量：3

17

作者 董志骞 李钢 李宏男 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第3期84-94,共11页

钢框架-中心支撑结构(Steel Concentrically Braced Frame,简称CBF)是钢结构领域一种典型的双重抗侧力体系,由于该结构具有较大的初始抗侧刚度,支撑失效后框架部分仍能够提供强度和刚度,实际工程中得到了广泛应用。本文以单自由度钢框架... 钢框架-中心支撑结构(Steel Concentrically Braced Frame,简称CBF)是钢结构领域一种典型的双重抗侧力体系,由于该结构具有较大的初始抗侧刚度,支撑失效后框架部分仍能够提供强度和刚度,实际工程中得到了广泛应用。本文以单自由度钢框架-支撑体系为基础,定义了反映框架和支撑间刚度与强度比例关系的两个基本参数,按照我国现行抗震规范选取了20条不同场地的地震记录,基于延性运动方程对CBF体系进行了延性时程反应分析,建立了地震作用下单自由度CBF体系延性需求谱,分析过程中考虑了重力二阶效应和场地效应的影响。最终,依据结构延性能力和延性需求谱确定了基本参数的取值范围和CBF体系的临界周期,为此类结构的抗震设计提供重要参考。 展开更多

关键词 钢框架-中心支撑体系 延性需求 抗震设计 重力二阶效应 场地效应

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基于屈服机制控制的中心支撑钢框架结构优化方法研究 被引量：2

18

作者 李彬 王湛 +3 位作者 范延静 潘建荣 王鹏 周振峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第15期285-297,共13页

通过对结构中不同构件承载力关系进行不等式迭代分析,建立了中心支撑钢框架结构屈服机制控制方法,结合改进的遗传算法,以结构总重为目标函数,提出了基于屈服机制控制的结构优化分析方法。通过现有试验、48个有限元模型及多个中心支撑钢... 通过对结构中不同构件承载力关系进行不等式迭代分析,建立了中心支撑钢框架结构屈服机制控制方法,结合改进的遗传算法,以结构总重为目标函数,提出了基于屈服机制控制的结构优化分析方法。通过现有试验、48个有限元模型及多个中心支撑钢框架结构实例,分别针对结构屈服机制控制方法及该文章优化方法的计算效率、准确性进行验证分析。结果表明:屈服机制控制方法能保证结构构件按照预设置顺序屈服,而在实际应用过程中,不宜选取灵敏度较高的范围边缘参数,但应在参数范围内选取外径较大的支撑截面参数避免受压支撑过早屈服;利用参数范围进行优化分析,可有效减小优化搜索初始解域,提高优化分析的计算效率。 展开更多

关键词 中心支撑钢框架结构 屈服机制控制 不等式迭代 优化方法 有限元分析

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中心支撑-钢框架高层公寓的结构分析及优化研究 被引量：2

19

作者 马逸敏 马宏伟 +1 位作者 翁益显 杨致远 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第4期606-616,共11页

中心支撑-钢框架(CBF)结构作为双重抗侧力体系常用于高层建筑,水平荷载计算时涉及剪力在两种抗侧力体系间的分配,目前,简化的理论计算方法有按支撑体系与框架体系间的抗侧刚度比值或者按照两种体系的变形协调来分配总剪力.对于高层建筑... 中心支撑-钢框架(CBF)结构作为双重抗侧力体系常用于高层建筑,水平荷载计算时涉及剪力在两种抗侧力体系间的分配,目前,简化的理论计算方法有按支撑体系与框架体系间的抗侧刚度比值或者按照两种体系的变形协调来分配总剪力.对于高层建筑,尤其是对于长条形、立面有收缩的公寓建筑,理论计算方法存在偏差,需要对两种理论计算方法的适用性进行评价.同时,长条形建筑的长宽比大,沿建筑长边的框架榀数较多,与常规CBF结构相比,框架体系分担的剪力较大,从受力角度出发,可通过将梁柱节点设为铰接,释放柱端弯矩,减小框架体系受到的剪力,从而改变剪力在支撑体系与框架体系之间的分配比例,实现减小框架柱截面尺寸和减少用钢量.该优化方法通过改变受力体系的内力实现减重,值得重视.对某12层长条形高层公寓分析结果表明:对于长条形、立面有收缩的公寓建筑,基于变形协调的理论计算方法得到的剪力在两种抗侧力体系间的分配与电算接近,误差最大为负13.9%;而基于刚度比的方法与电算相差较大.对框架体系的部分梁柱节点设置为铰接后,支撑与框架体系受到的剪力占底部总剪力的比例分别增大4%和减小4%,当减小框架体系柱截面,并保持结构的周期比、最大层间位移角、最大应力比不变,结构的单位用钢量可以减少4.7%. 展开更多

关键词 中心支撑钢框架 剪力分配 变形协调 结构优化 理论计算

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梁贯通式中心支撑钢框架地震剪力研究 被引量：2

20

作者 游田 陈以一 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第4期105-110,共6页

为了保证梁贯通式中心支撑钢框架结构在大震下钢框架仍能正常工作,需要钢框架能够承担一定的水平地震力,而大震下底层框架柱所承担的地震剪力与小震下总剪力的比值取决于n和Δ_2/Δ_1,其中n为层柱刚度与层支撑刚度之比,Δ_2和Δ_1分别... 为了保证梁贯通式中心支撑钢框架结构在大震下钢框架仍能正常工作,需要钢框架能够承担一定的水平地震力,而大震下底层框架柱所承担的地震剪力与小震下总剪力的比值取决于n和Δ_2/Δ_1,其中n为层柱刚度与层支撑刚度之比,Δ_2和Δ_1分别为大震和小震时的底层相对位移,因此本文对Δ_2/Δ_1的大小进行了研究,分别对单层、3层和6层的平面结构进行了动力弹塑性时程分析,最后给出建议的钢框架需要承担的地震剪力公式。 展开更多

关键词 梁贯通 中心支撑钢框架 地震剪力 动力弹塑性分析

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