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。但这种结构体系在大震后结构各层将产生大的非弹性变形,尽管结构免于倒塌,但是以牺牲主梁为代价。实际结构将需要大量的修复或更换。同时为了使耗能梁段充分发挥其变形能力,支撑和柱的承载力必须足够大,使其在梁段达到极限承载力前不屈服,这就使柱子和支撑的截面很大,经济效果较差。 本文深入分析了偏心支撑框架结构的优缺点后,提出了在偏心支撑框架结构的支撑上串联一粘弹性耗能器的设想(本文称之为消能偏心支撑框架结构),使其起到“双保险”的作用。而这种结构能否达到我们设想的功效则有待于验证,因此,本文构造了一算例,对比了偏心支撑框架结构与消能偏心支撑框架结构在多遇地震与罕遇地震下结构内力、位移与层位移的变化,从一个侧面来反映消能偏心支撑框架结构具有更好的抗震性能。 通过非线性时程分析发现:消能偏心支撑框架结构的位移、层位移以及结构的内力都有不同幅度的减少,并且,在不同的地震波下,它们的变化幅度也有较大的差别。另外,在EI-Centro波下,柱轴力在一二层还有小幅增大的现象。 以单自由度的消能偏心支撑结构为例,研究了消能减震的基本原理与地震响应分析。给出了消能偏心支撑的设计思路,通过实例给出了整个设计过程,结论也较为满意。