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研究表明,支撑过早屈曲会使得承载力迅速下降。为了改善支撑的屈曲性能,使得在地震作用时,支撑不发生侧向屈曲,相对于传统中心支撑框架提出了一种新的可以避免支撑屈曲的体系,称为防屈曲支撑框架。这种体系在美国和日本已经大量的被采用,表现出了良好的抗震性能。
就目前来看,研究主要集中于对于支撑构件组成以及防屈曲支撑钢框架的抗震性能,而对于防屈曲支撑的连接节点构造及受力性质则没有具体的研究。仅仅是提出了几个原则性的要求,给出了相应的公式。
本文针对内核为十字形截面的防屈曲支撑连接节点进行了理论分析,推导了该支撑连接节点的面外屈曲承载力的简化计算公式。同时,还对该支撑进行了有限元数值模拟并将计算结果与前文理论方法和国外试验结果进行了比较。结果表明,有限元计算与理论方法和试验有着较好的近似。本文还针对单一模型进行了有限元参数分析,进一步分析了防屈曲支撑连接节点构造中各参数对节点性能的影响。
在此基础上,将支撑应用于实际工程,通过非线性时程分析验证了防屈曲支撑具有更好的抗震性能。同时,对不同的支撑布置方案进行了对比,研究了防屈曲支撑布置对结构抗震性能的影响。