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一种扁钢管柱-X型支撑钢框架结构的抗震性能研究

邹俊 邵冰 邢遵胜 俞奇效 崔嘉慧 许华娇

邹俊, 邵冰, 邢遵胜, 俞奇效, 崔嘉慧, 许华娇. 一种扁钢管柱-X型支撑钢框架结构的抗震性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(6): 14-21. doi: 10.13206/j.gjgS23071902
引用本文: 邹俊, 邵冰, 邢遵胜, 俞奇效, 崔嘉慧, 许华娇. 一种扁钢管柱-X型支撑钢框架结构的抗震性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(6): 14-21. doi: 10.13206/j.gjgS23071902
Jun Zou, Bing Shao, Zunsheng Xing, Qixiao Yu, Jiahui Cui, Huajiao Xu. Research on Seismic Performance of a Steel Frame Structure with Flat Steel Tubular Column and X-Type Brace[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(6): 14-21. doi: 10.13206/j.gjgS23071902
Citation: Jun Zou, Bing Shao, Zunsheng Xing, Qixiao Yu, Jiahui Cui, Huajiao Xu. Research on Seismic Performance of a Steel Frame Structure with Flat Steel Tubular Column and X-Type Brace[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(6): 14-21. doi: 10.13206/j.gjgS23071902

一种扁钢管柱-X型支撑钢框架结构的抗震性能研究

doi: 10.13206/j.gjgS23071902
详细信息
    作者简介:

    邹俊,研究员,主要从事钢结构设计与研发工作。Email:992309134@qq.com

Research on Seismic Performance of a Steel Frame Structure with Flat Steel Tubular Column and X-Type Brace

  • 摘要: 钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、易于装配等特点,是最理想的住宅之一,近年来在国家和地方政策的倡导下取得了较大的发展。传统钢结构住宅主要采用钢框架结构、钢框架支撑结构、钢框架剪力墙结构等,然而这些结构体系普遍存在“凸梁凸柱”问题,影响建筑使用空间和居住体验。为此,在传统钢框架结构的基础上提出了一种扁钢管柱-X型支撑钢框架结构,该结构体系采用截面宽度在200 mm以内的扁钢管柱和窄翼缘钢梁,并通过设置X型支撑来增大结构抗侧刚度,可以较好地解决“凸梁凸柱”问题。针对该新型结构体系,开展了以下工作:1)利用PKPM结构设计软件对分别采用扁钢管柱-X型支撑钢框架结构和传统钢框架结构的某学校学生宿舍楼进行了多遇地震作用下的结构受力性能及整体指标分析,包括结构周期、地震作用下结构最大层间位移角和最小刚度比,并对比了两种结构体系的用钢量;2)利用SAUSAGE软件选择了2条天然地震波和1条人工地震波,对该结构体系进行了罕遇地震下的结构弹塑性分析,统计了结构在各地震工况下的弹塑性层间位移角以及构件性能水平;3)利用MIDAS FEA有限元软件对该体系基本结构单元进行了静力推覆分析,得到了其破坏模式和延性性能。研究结果表明:1)通过合理布置扁钢管柱-X型支撑单元,结构在多遇地震作用下的各项指标均满足GB50011—2010《建筑抗震设计规范》要求,同时具有一定的经济性,与传统钢框架结构相比节约用钢量3%左右。2)结构在罕遇地震作用下表现出良好的抗震性能,大部分构件均未出现中度以上损坏,各工况下结构最大弹塑性层间位移角均小于1/50,满足GB 50011—2010要求。3)通过静力有限元推覆分析计算得出结构位移延性系数为8.5,表明结构具备良好的延性和抗推覆性能,同时可以看出柱在与支撑相连部位有较明显的损坏,因此后续可对该部位进行加强构造措施。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-19
  • 网络出版日期:  2024-06-24

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