高层建筑中伸臂桁架的耗能性能研究

甄 伟，邱意坤，杨青顺，张万开

(1.北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045；2.青海大学土木工程学院，青海810016)

在框架-核心筒超高层结构体系中，由于外框架的侧向刚度远小于核心筒的侧向刚度，核心筒承担的水平剪力远大于外框架。在地震作用下，核心筒结构作为第一道防线往往首先发生破坏。在核心筒和外框架之间设置伸臂桁架，可以形成整体空间受力机制，由伸臂协调外框架和核心筒的刚度分配，减小结构顶部位移和核心筒底部弯矩。然而，由于普通伸臂桁架的刚度较大，设置伸臂桁架楼层处的传力路径会发生改变，外框架和核心筒会出现刚度和内力突变现象，使结构存在薄弱层[1-2]。此外，当普通伸臂桁架端部位移达到一定程度时，桁架腹杆会发生屈曲破坏，伸臂桁架的承载力迅速退化，变形能力不足，并最终导致普通伸臂桁架耗能能力较低、延性不足，结构的震后可恢复能力较差。

为了解决普通伸臂桁架存在的上述问题，近年来很多学者对腹杆为屈曲约束支撑(BRB)的耗能伸臂桁架以及端部带阻尼器的耗能伸臂桁架展开了研究。Youssef 等[3]、周颖等[4]、任重翠等[5]分别对BRB伸臂桁架的耗能性能进行了分析，结果表明BRB伸臂桁架能够达到较好的耗能效果，并具备震后可更换的特点。Smith 等[6]提出在高层结构伸臂桁架与周边框架柱中添加粘滞阻尼器的概念，并将该种阻尼器应用于菲律宾马尼拉大厦的抗震设计中。方义庆等[7]提出了悬挑桁架式粘滞阻尼器的方案，在核心筒上悬挑设置伸臂桁架，并将粘滞阻尼器竖向放置在巨型框架柱与悬挑伸臂桁架端部之间。……