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淺談高層鋼結構的偏心支撐
2022-03-07 10:12 高層鋼結構 華邦建設
一、偏心支撐框架的類型和耗能梁段的構成
高層鋼結構的偏心支撐框架在地震區(qū)中得到較多的應用。在支撐框架中對支撐斜桿與梁進行偏心連接的設計意圖，是要構成耗能梁段。因此，高層鋼結構的偏心支撐框架中每一根支撐斜桿的兩端，至少有一端與梁相交，另一端可以在梁與柱交點處進行連接或偏離另一根支撐斜桿一段長度與梁連接，并在支撐斜桿端與柱子之間構成一耗能梁段或在兩根支撐斜桿的桿端之間構成一耗能梁段。下圖是偏心支撐框架的類型和耗能梁段的構成。
（高層鋼結構）
在偏心支撐框架的頂層可不構成耗能梁段，因為符合承載力要求的支撐斜桿不會屈曲，而且頂層的地震剪力也較小。
支撐斜桿可以采用焊接H型鋼或軋制H型鋼。對高層鋼結構的偏心支撐框架作內(nèi)力分析時，支撐斜桿可以假定為兩端鉸接的圖形，但在構造上則應形成剛接與耗能梁段及柱子相連。
二、采用偏心支撐和構成耗能梁段的目的
中心支撐在水平地震作用下的主要缺點，是在重復屈曲后承載力急劇下降，這在強余震下對結構是很不利的。采用偏心支撐的主要目的是改變支撐斜桿與梁的先后屈服順序，即在罕遇地震時，一方面通過耗能梁段的非彈性變形進行耗能，另一方面使耗能梁段的剪切屈服在先，從而保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后。
三、實現(xiàn)耗能梁段保護支撐不屈曲的思路
實現(xiàn)耗能梁段保護支撐不屈曲的要求，可以從兩方面調(diào)整這兩種構件的承載力。
1、為實現(xiàn)耗能梁段先行剪切屈服，要適當控制梁段的長度，且使耗能梁段的受彎承載力略大于受剪承載力，即設計成剪切屈服型，而且由腹板承擔剪力，其設計剪力不超過受剪承載力的80%，使其在多遇地震作用下保持彈性狀態(tài)。
2、提高支撐斜桿的受壓承載力，使其至少應為耗能梁段達到屈服強度時相應支撐軸力的1.6倍。此外，為使塑性鉸出現(xiàn)在框架梁上而不是在柱上，可以將柱的設計內(nèi)力適當增大，這是因為強柱弱梁的設計原則同樣適用于偏心支撐框架，而且對應耗能梁段的承載力，也應增大柱子的內(nèi)力設計值。
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