Y型偏心支撑钢框架力学性能研究

【摘要】本文利用非线性有限元，分别对Y型偏心支撑框架、中心支撑框架、纯框架进行了多遇地震和罕遇地震时程分析，并对三种结构在多遇地震和罕遇地震下的性能分别作比较，验证了Y型偏心支撑框架具有更好的抗震性能。

【关键词】Y型偏心支撑框架；时程分析；非线性有限元

1 引言

纯框架具有良好的延性，但在罕遇地震下变形过大，中心支撑框架虽然具有良好的刚度，但在罕遇地震下，支撑容易失稳破坏。而偏心支撑框架具有纯框架和中心支撑框架二者的优点，在罕遇地震下具有良好的刚度和延性[1][2]。

2 模型设计

本文建立三榀7层单跨钢结构框架模型，分别为Y型偏心支撑框架，中心支撑框架，纯框架，见图1。

图1 偏心支撑框架、中心支撑框架、纯框架模型

模型的跨度为。层高。使用钢材，钢材的弹性摸量，切线摸量，抗拉强度设计值，抗剪强度设计值，泊松比，密度[3]。梁间荷载为。三个算例的梁、柱截面相同，中心支撑框架和偏心支撑框架的支撑截面相同。偏心支撑框架耗能段符合剪切屈服型的长度限值：[1]。地震波选用EL-centro波，根据《抗震规范》规定：八度设防烈度下，多遇地震加速度峰值为70gal，罕遇地震加速度峰值为341.7gal[4][5]。

3 多遇地震下抗震性能分析

从图2中可以看到，偏心支撑框架和中心支撑框架位移曲线平滑，纯框架的层间位移在第四层及第五层有突变。从图3中可以看到，偏心支撑框架的层间位移角的最大值为1/310，略小于《抗震规范》规定的1/300[4]，而中心支撑框架和纯框架的层间位移角最大值分别为1/177和1/118，大于1/300。……