偏心支撑框架结构的布置形式和受力变形特征

日期：2019-10-29 浏览量：2963

上海钢结构公司中上海轩颂建筑科技股份有限公司是一家综合实力名列前茅的钢结构公司，今天给大家分析一下偏心支撑框架结构的布置形式和受力变形特征。

一：布置形式

所谓偏心支撑是指在构造上使支撑轴线偏离梁和柱轴线的支撑。一般在框架中支撑斜杆的两端，其中有一端与梁相交（不在柱节点处），另一端布置在梁与柱交点处。偏心支撑结构是根据结构抗震设防要求提出的，该结构体系同时具备纯框架与框架支撑体系的特点。抗震性能良好的结构要求在刚度和能量耗散之间处于均衡合理分配，中心支撑框架虽具有良好的刚度，但该类型的支撑一般属于受压屈曲，在结构的能量耗散方面性能较差。纯钢框架虽具有在耗能性能和弹塑性滞回性能上具有优良的表现，但它的刚度相对较差。因此为了同时满足均衡的结构强度、刚度和耗能的要求，提出另外一种抗震结构形式一偏心支撑框架。在地震力作用时，偏心支撑框架通过耗能梁段的塑形变形来吸收地震产生的能量，耗能效果十分明显。同时能兼顾建筑平面布置的要求，特别是住宅户型的设计要求。因此在高层钢结构住宅的建设过程中，这种支撑形式是一种更具实用性的抗震结构形式。

二：受力变形特征

常见的偏心支撑形式有3种，如图1-2所示，D形支撑，K形支撑，V形支撑。其中，D型支撑框架单斜杆传力简单明快，一般适用于跨度较小的部位。为了保证结构在两个方向上具有相同的抗侧能力，需要设置两个不同的倾斜支撑。K形支撑和V形支撑适用于跨度比较大的结构，其中K形支撑布置对称均匀，耗能梁不直接与柱连接，在地震作用下，具有良好的稳定性能和耗能效果。国内外大多针对K形偏心支撑的的实验研究证明，K型支撑框架的滞回曲线饱满，在重复荷载作用下具有更好的延性。

偏心支撑框架的耗能形式与中心支撑比较相似：在多遇地震作用下，偏心支撑框架主要的抗侧刚度由支撑的弹性工作提供；在罕遇地震荷戟作用下，为保证支撑不发生受压屈曲，耗能梁段先于支撑发生弹塑性变形，消耗和吸收地震能量，此时偏心支撑的受力情况相当于纯框架结构。因此，应确保在钢结构工程设计过程中：1，支撑具有足够的刚度和强度，保证偏心梁段先于支撑构件屈曲而屈服；2，在梁截面一定的情况下，偏心梁段的长度不宜过大，应设计成剪切屈服梁，以保证偏心支撑框架具有良好的延性和耗能性。

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