双层柱间支撑框架在循环荷载下的破坏机理

作     者：蔡洲鹏 冉红东 CAI Zhoupeng;RAN Hongdong

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学)西安710055 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2022年第54卷第10期

页      面：118-129页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：陕西省科技厅自然科学基础研究计划(2018JM5123) 

主　　题：双层柱间支撑框架 试验研究 有限元分析 滞回性能 破坏机理 

摘      要：为研究双层柱间支撑框架(steel two-tiered braced frames,简称STBF)的滞回性能及在罕遇地震作用下的破坏机理,对1个1/2缩尺STBF进行了往复加载试验。在试验基础上,又对31个经试验验证的STBF模型进行了数值模拟。分析了STBF在循环荷载作用下的破坏模式、变形和内力变化规律,研究了柱顶荷载、支撑长细比、支撑截面径厚比和层高比等参数对STBF破坏机理的影响。结果表明:STBF在循环荷载作用下,支撑破坏主要集中在某一层,该层支撑会出现较大支撑平面外屈曲变形,并可能发展为断裂破坏;由于上、下层支撑不同时破坏,导致柱产生支撑平面内弯矩;随着层高比的增大,STBF的耗能能力提高;当轴压比大于0.5或层高比小于0.5时,STBF可能由于柱失稳而过早破坏,建议柱轴压比不应大于0.5,且层高比不应小于0.5。