含可更换剪切型耗能梁段的高强钢框筒结构抗震性能分析

• 作者: 张浩 苏明周 连鸣
• 来源期刊: 建筑钢结构进展
• 学科: 工学
• 关键词: 高强钢 框筒结构 可更换耗能梁段 抗震性能 动力时程分析
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 21-35
• 页数: 15页
• 分类号: TU393.2
• 字数: 7440字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13969/j.cnki.cn31-1893.2020.04.003

摘要

针对传统钢框筒结构地震耗能差和震后修复难度大等问题,结合剪切型耗能梁段耗能能力强及震后易修复、钢框筒抗侧刚度大、高强钢强度高且节约材料的优点,提出一种新型高层钢结构形式——含可更换剪切型耗能梁段的高强钢框筒结构(HSS-FTS).给出了HSS-FTS的初步设计方法和耗能梁段的布置原则.为比较HSS-FTS和传统钢框筒结构(FTS)的抗震性能,采用SAP2000各建立了一个40层的HSS-FTS和FTS有限元模型,验证了有限元建模的合理性,分别对两个结构进行反应谱分析和动力弹塑性时程分析.结果 表明:多遇地震下,HSS-FTS和FTS的层间位移角、基底剪力、楼层剪力和剪力滞后效应无显著差别,HSS-FTS可以满足抗震规范层间位移角的限值要求.罕遇地震和超大震作用下,HSS-FTS的柱轴力分布相比FTS更为均匀,减小了结构的剪力滞后效应,HSS-FTS的塑性铰主要集中在耗能梁段处,改变了FTS的塑性铰发展机制,具有理想的破坏模式.在罕遇地震和超大震作用下,HSS-FTS的层间位移角相比FTS分别降低了11.98％和13.63％,可有效减小震后结构的残余变形,降低耗能梁段的更换难度.HSS-FTS改变了FTS的耗能机制,在罕遇地震和超大震作用下,其耗能量相比FTS分别提高了86.58％和151.09％,其耗能能力显著提升,有效降低了结构的水平地震作用,可减轻除耗能梁段外的非耗能构件受损程度,此种新型高层钢结构形式更易于震后修复与功能的快速恢复.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张浩	西安建筑科技大学土木工程学院	59	402	12.0	17.0
2	苏明周	西安建筑科技大学土木工程学院	127	1099	18.0	30.0
3	连鸣	西安建筑科技大学土木工程学院	24	71	4.0	8.0