钢框架偏心支撑耗能梁段研究
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Y型偏心支撑钢框架耗能梁段长度浅析_有限元
Y型偏心支撑钢框架耗能梁段长度浅析_有限元论文导读:：故对偏心支撑钢框架的受力性能具有较大的影响。
有限元模型的建立。
深入研究耗能梁段的长度对K型偏心支撑钢框架整体抗震性能的影响。
1引言支撑偏离梁柱节点的偏心支撑钢框架(EBFs)是近20年发展起来的抗震结构，其主要是通过耗能梁段的非弹性剪弯变形来耗散输入结构的地震能量[1]，而耗能梁段长度的取值又直接关系到耗能梁段的变形形态和耗能性能，故对偏心支撑钢框架的受力性能具有较大的影响。
目前我国对偏心支撑钢框架所取得的科研成果绝大多数是通过试验研究得到的，但是受试验手段的限制，耗能梁段中的应力分布和破坏发展情况不易有效跟踪。
而且国内外大部分的理论与试验研究都是将耗能梁段作为一个独立的构件进行研究[2][3]，这与耗能梁段在结构中的实际受力情况有一定的差异。
因此，从框架的整体抗震性能出发，深入研究耗能梁段的长度对K型偏心支撑钢框架整体抗震性能的影响，以更好地协调结构的承载力、刚度和延性这三者的关系对于指导设计工作具有十分重要的现实意义。
2有限元模型的建立为了深入分析不同耗能梁段长度偏心支撑钢框架的受力性能，作者依据现行规范[4][5]设计了5个试件有限元，采用大型商用有限元软件ANSYS对其受力性能进行了非线性有限元模拟。
2.1模型的几何尺寸试件取常用民用建筑层高、柱网跨度、梁柱断面尺寸，并按照剪切屈服型耗能梁段进行设计。
梁柱连接、支撑两端与框架的连接，均采取刚性连接的形式。
梁、柱和支撑的截面尺寸分别为：3502001016，4503001220，300200610。
根据文献[4]，试件YEFL400～YEFL600为剪切屈服型耗能梁段，YEFL700～YEFL800则为弯曲屈服型耗能梁段。
本文所设计的5个试件除耗能梁段的长度不同外，其余参数均保持不变。
以上试件屈服类型及耗能梁段的长度如表1所示。
表1YEFL系列试件一览表试件YEFL400YEFL500YEFL600YEFL700YEFL800耗能梁段屈服类型剪切屈服型弯曲屈服型耗能梁段长度（mm）4005006007008002.2单元选取和模型建立试件中所有构件均采用八结点实体单元SOLID45进行划分中国论文下载中心。
Y型偏心支撑钢框架耗能段长度的研究
段 长 度 的增 加 ， Ｙ型 偏 心 支 撑 钢 框 架 的 强 度 、 度 、 性 和 耗 能 性 能 均 产 生 了 不 同程 度 的退 化 现 象 ； 能 梁 段 愈 短 ， 刚 延 耗
其 塑性 变 形 愈 大 ， 由此 而 导 致耗 能梁 段 过 早 塑 性 破 坏 的 可 能 性 也 就 愈 大 ， 而耗 能梁 段 过 长则 抗 震 性 能 较 差 。 后 ． 最 根 据有 限元 模 拟 结 果 对耗 能梁 段 的长 度 提 出 了设 计建 议 。
维普资讯 维普资讯 Nhomakorabea１ 有 限元 模 型 的建 立
基 于现有 规 范要 求１ ， ３ 同时分 析 前人 的试 验 结 果 【 ， 道 耗 能梁 段 变长 ， 能 能力 降低 ， 显剪 切 型要 一 ２ 知 一 耗 明
优于 弯 曲型 。因此 ， 照文 献［］按 １ 参 ２， ： 尺设 计 Ｂ Ｓ ３缩 Ａ Ｅ试 件 （＝ ０ ）并 以此 为原型衍 生 了 ６种 长度 模型 。７ ｅ ３０ ， 种模 型的耗 能段 变化 都在 剪切 型变形 范 围 内 ， 除耗 能梁 段 的长 度 和加劲 肋 的设 置不 同外 ， 其余 参 数均 保持 不
维普资讯
苏 州科 技 学 院 学 报 （ 程 技 术 版 ） 工
第 ２ １卷
第 ３期
Ｊ ｏ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｕ ｈ ｕ ． ｆＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｚ ｏ ｙ Ｓ
Ｖｏ １ Ｌ２
的尺 寸和有 限元 划分 如 图 １ 。 表 １ 框架截面尺寸
注 ： ＝ ／Ｖ ， 为耗能梁段塑性抗 弯承载力 ， 为抗剪承载力 。 ｋ Ｍ ＇，
２ Ｙ型 偏 心 支 撑 钢 框 架 有 限元 分析
耗能梁段长度对高强钢组合Y型偏心支撑框架受力性能影响的研究
Ｙ型 偏 心 支 撑 框 架 受 力 性 能 影 响 的研 究
尹 倩 ，焦培培 ，苏明周 ，段 留省
（ 西安建筑科技大学土木工程学院 ，陕西 西安
摘 要 ：采用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ有 限元软件 对 高强钢 组合 Ｙ 型 偏心支撑框架进行 有限元 分析 ，分别对 ５种 不 同长度 的耗 能梁段 的进 行单调加 载和循 环加 载 ，研 究耗 能梁段 长度对 框 架受力性能的影响。分析 表 明，高强钢组 合 Ｙ型偏 心 支
能 力也 口 就越 强 ，但 长 度 增 加 到 一 定 程 度 时 ，结 构 的 承 载 能
力 明 显 降低 。
．
１ 参数 分析
根据 现有 的 规范 设计 了 ５个 试件 ，通 过 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 有 限元软件对单层单 跨高强钢 组合 Ｙ型偏 心支撑 框架进 行 非线性有 限元模拟 。
ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ． Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｉｃ ｄ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｄ ｉ ｓ ｓ ｉ ｐ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
表２
． ｎ
Ｙ Ｉ ＮＱ ｉ ａ ｎ ，Ｊ Ｉ Ａ ０Ｐ ｅ ｉ ｐ ｅ ｉ ，Ｓ ＵＭｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ，ＤＵ Ａ ＮＬ ｉ ｕ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ （ Ｘ ｉ ａ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ￣ ｙ ｏ ｆａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ＆ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， 蕊 ａ ｎ７ １ ０ ０ ５ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
撑 框 架 的 耗 能 能 力 较 强 ；耗 能 梁 段 长度 越 长 ，结 构 的 耗 能
７ １ ０ ０ ５ ５ ）
偏心支撑钢框架能力设计方法研究
一
果 以及 相 关设 计规 范 的规 定 ， 绍 了偏 心 支撑 钢 框 介 架结 构 的最新 能力 设 计 方 法 ， 规 范 相 对 落后 的部 对
分进行 补 充 ， 工程 设计 提供 一些 参考 。 为
种 吸取 抗弯 钢框 架 和 中心 支撑 各 自优 点而 改 良 的
钢结 构体 系 ， 为偏 心 支撑 钢 框 架 （ Ｂ 。典 型 的 称 Ｅ Ｆ）
陈 小峰 ， ： 心 支撑 铜 框 架 能 力 设 计 方 法 研 究 等 偏
偏 心 支 撑 钢 框 架 能 力 设 计 方 法 研 究
陈 小峰 邓 开 国 郝 际 平
（ ．中 国 建 筑 西 南 设 计 研 究 院有 限公 司 ， 都 １ 成 ６ ０ ８ ； ．西 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 ，西 安 １０１ ２ ７０５） １ ０ ５
表现 出 良好 的延性 ， 抗 弯钢 框 架 结 构 弹 性 刚 度 较 但
差 ， 般 设 计 时 由 侧 移 控 制 。 中 心 支 撑 框 架 虽 然 有 一 很 好 的 抗 侧 移 刚 度 ， 它 的 耗 能 能 力 由 于 支 撑 的 屈 但
曲而 受影 响 。２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 早 期 ， 日本 提 出 了 在
当抗 弯钢 框架 采 取 合 理 的设 计 和 施 工 时 ， 以 可
结 构 协 会 ＡＩＣ 于 １ ９ Ｓ ９ ７年 颁 发 的 《 结 构 房 屋 抗 震 钢 规 程 》 ］ 并 根 据 我 国 情 况 作 了 适 当 调 整 ， 偏 心 支 ［， ３ 对 撑 的有 关 规 定 还 处 于 Ｎｏｔ ｒ ｇ 地 震 之 前 的 水 平 。 ｒｈ ｉ ｅ ｄ 本 文 结 合 国 内外 偏 心 支 撑 钢 框 架 结 构 的 最 新 研 究 成
果 以及 相 关设 计规 范 的规 定 ， 绍 了偏 心 支撑 钢 框 介 架结 构 的最新 能力 设 计 方 法 ， 规 范 相 对 落后 的部 对
分进行 补 充 ， 工程 设计 提供 一些 参考 。 为
种 吸取 抗弯 钢框 架 和 中心 支撑 各 自优 点而 改 良 的
钢结 构体 系 ， 为偏 心 支撑 钢 框 架 （ Ｂ 。典 型 的 称 Ｅ Ｆ）
陈 小峰 ， ： 心 支撑 铜 框 架 能 力 设 计 方 法 研 究 等 偏
偏 心 支 撑 钢 框 架 能 力 设 计 方 法 研 究
陈 小峰 邓 开 国 郝 际 平
（ ．中 国 建 筑 西 南 设 计 研 究 院有 限公 司 ， 都 １ 成 ６ ０ ８ ； ．西 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 ，西 安 １０１ ２ ７０５） １ ０ ５
表现 出 良好 的延性 ， 抗 弯钢 框 架 结 构 弹 性 刚 度 较 但
差 ， 般 设 计 时 由 侧 移 控 制 。 中 心 支 撑 框 架 虽 然 有 一 很 好 的 抗 侧 移 刚 度 ， 它 的 耗 能 能 力 由 于 支 撑 的 屈 但
曲而 受影 响 。２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 早 期 ， 日本 提 出 了 在
当抗 弯钢 框架 采 取 合 理 的设 计 和 施 工 时 ， 以 可
结 构 协 会 ＡＩＣ 于 １ ９ Ｓ ９ ７年 颁 发 的 《 结 构 房 屋 抗 震 钢 规 程 》 ］ 并 根 据 我 国 情 况 作 了 适 当 调 整 ， 偏 心 支 ［， ３ 对 撑 的有 关 规 定 还 处 于 Ｎｏｔ ｒ ｇ 地 震 之 前 的 水 平 。 ｒｈ ｉ ｅ ｄ 本 文 结 合 国 内外 偏 心 支 撑 钢 框 架 结 构 的 最 新 研 究 成
钢框架偏心支撑耗能梁段研究
偏心支撑钢框架耗能梁段研究.、八、-刖言当抗弯钢框架采取合理的设计和施工时，可以表现出良好的延性，但抗弯钢框架结构弹性刚度较差，一般设计时由侧移控制。
中心支撑框架虽然有很好的抗侧移刚度，但它的耗能能力由于支撑的屈曲而受影响。
20世纪70年代早期，在日本提出了一种吸取抗弯钢框架和中心支撑各自优点而改良的钢结构体系，称为偏心支撑钢框架( EBF)。
与中心支撑钢框架相比，偏心支撑钢框架在以下几个方面具有明显优势：(1)能够准确有效地控制结构在水平地震下的变位，减小层间及整体结构的侧移；(2)具有较大的结构延性；(3)耗能梁段的剪切屈服起到类似“保险丝”的作用，耗散强烈地震时过多的能量；⑷耗钢量小，可节省20%---30%的钢材；(5)适用范围广，不仅适用于高层建筑结构，而且可用到多层建筑；(6)提供一种刚性的结构体系而不过多地耗费钢材，具有较好的经济性；日)D型偏出支撑b) K劇帰心支撐时中心支撑图2水平地震作用下偏心、中心支撑的变形状态偏心支撑钢框架通过耗能梁段的弯曲和剪切将支撑中的轴力传递给柱或另一根支撑，耗能梁段以稳定的工作性能来担当结构中的“保险丝”，耗散地震能量。
为了实现预期目的，耗能梁段需采取合理的构造细节以具有足够的强度和稳定的能量耗散能力，其他结构构件(耗能梁段以外的梁、支撑、柱和节点)需按能力方法设计，以耗能梁段实际能力产生的力而不是规范规定的设计地震荷载来设计。
1. 基本性能1.1内力分布特点偏心支撑钢框架由于其框架梁与框架柱是刚性连接， 而支撑斜杆与框架的梁、柱为铰接 或刚性连接，因此这类框架既有框架的一些受力特点，即框架柱及框架梁均产生弯矩、剪力及轴向力；又有竖向悬臂桁架的受力特点， 即支撑斜杆承担大部分水平剪力及相应的轴向力。
但是，由于设置耗能梁段，故也有较明显的差异之处。
由图3可知，偏心支撑有如下受力特点：在水平地震作用下，耗能梁段承受较大的杆端弯矩和竖向剪力，其轴向力较小；耗能梁 段两侧或一侧的框架梁， 承受较大的弯矩和轴向力； 耗能梁段在跨中存在反弯点， 故沿其纵 轴变形呈S 形。
耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架抗震性能的影响
耗能梁段长度对K 形偏心支撑钢框架抗震性能的影响赵根田 万 馨 王 珊刘爱廉(内蒙古科技大学 包头 014010)(北方设计研究院 石家庄 050011)摘 要 分析了K 形偏心支撑钢框架中耗能梁段的受力特性,利用非线性有限元程序探讨了耗能梁段长度对K 形偏心支撑钢框架刚度、延性及耗能性能的影响,提出了初步设计时耗能梁段长度的取值范围。
关键词 偏心支撑钢框架 耗能梁段 有限元 抗震性能THE EFFECT OF L I NK BEAM L ENG TH O N ASEISMIC PERFORMAN C E OFK 2TYPE ECCENTRICA LLY BRACED STEEL F RAMEZha o G e nti a n Wa n X in Wa ng Sha n(Inner Mo ngol ia Uni versi ty of Sci ence an d Technology Baot ou 014010)Liu Aili a n(No rt h Des i gn &Research Inst it ut e Shijiazhuang 050011)ABSTRA CT Base d o n presenting the stress p ropertie s of the link beam s in K 2type eccentrically braced f rames ,the ef fect of link beam le ngth on stiff ness ,ductility and energy consumption capacit y ar e analyzed by using the 3D n o nlinea r f inite ele me nt method 1At last ,the de sign c riteria of length are propose d 1KEY WO R DS ecce ntrically braced f rame link beam finite ele me nt seismic perf ormance第一作者:赵根田 男 1962年12月出生 教授z @收稿日期651 概 述高层钢结构框架体系可采用中心支撑或偏心支撑,抗震设防烈度在8度或8度以上时,宜采用偏心支撑框架体系。
偏心支撑钢框架的设计探讨_李新华
偏心支撑钢框架的设计探讨
李新华 舒赣平
( 东南大学 南京 210096)
摘 要: 结合钢结构的发展前景, 阐述了偏心支撑钢框架延性分析的必要性, 并围绕结构的耗能问题进行多方面的探 讨, 提出了设计建议。
关键词: 偏心支撑框架 延性分析 细部设计
DISCUSSION ON THE DESIGN OF ECCENTRICALLY BRACED STEEL FRAME
图 3 支撑框架节点细部
另外, 耗能梁段尽量不要与柱的腹板拼接, 这种 连接形式并非十分可靠, 并且不符合强柱弱梁要求。 10
AISC 认为, 此种连接只适用于转角小于 01015rad 的 耗能梁段。 214 提高耗能梁段性能的其它方法
( 1) 梁段材料应尽可能选用低强度钢材( 不超过 Q345) , 因为低强度钢材的延 性要比高强材料 好得 多。
耗能梁段的每一端必须设置侧向支撑以限制耗 能梁段及其以外的梁段的侧向扭转, 同时保证偏心 支撑不偏离于框架平面。否则, 一旦偏心支撑受压 时, 其端部将产生平面外弯矩, 对梁产生一定的扭转 作用, 受扭的梁段耗能能力将降低。考虑到楼面并 不能对梁上翼缘提供足够的侧向抗扭刚度, 侧向支 撑应在梁上下翼缘同时布置, 并且要保证侧向支撑 能够承担相当于梁翼缘名义强度( bf t ff y ) 6% 的设计 荷载。 213 耗能梁段与柱的拼接
图 1 常用偏心支撑框架形式 ( a) - D 支撑 EBF; ( b) - 分 K 支撑 EBF; ( c) - V 支撑 EBF
其中 D 支撑框架通常用于跨度较小的部位( 比 如楼梯间) , 但为了保证整体结构的对称反应, 此类 支撑应成对布置; 对于跨度较大的结构, 通常采用另 外两种形式。特别是分 K 支撑框架, 因其支撑本身 的对称性, 且耗能梁段不直接与柱相连, 从而避免了 全弯矩框架的问题, 因此具有一定的优点, 甚至梁柱 节点可以设计成铰接。 112 偏心支撑的内力分布
李新华 舒赣平
( 东南大学 南京 210096)
摘 要: 结合钢结构的发展前景, 阐述了偏心支撑钢框架延性分析的必要性, 并围绕结构的耗能问题进行多方面的探 讨, 提出了设计建议。
关键词: 偏心支撑框架 延性分析 细部设计
DISCUSSION ON THE DESIGN OF ECCENTRICALLY BRACED STEEL FRAME
图 3 支撑框架节点细部
另外, 耗能梁段尽量不要与柱的腹板拼接, 这种 连接形式并非十分可靠, 并且不符合强柱弱梁要求。 10
AISC 认为, 此种连接只适用于转角小于 01015rad 的 耗能梁段。 214 提高耗能梁段性能的其它方法
( 1) 梁段材料应尽可能选用低强度钢材( 不超过 Q345) , 因为低强度钢材的延 性要比高强材料 好得 多。
耗能梁段的每一端必须设置侧向支撑以限制耗 能梁段及其以外的梁段的侧向扭转, 同时保证偏心 支撑不偏离于框架平面。否则, 一旦偏心支撑受压 时, 其端部将产生平面外弯矩, 对梁产生一定的扭转 作用, 受扭的梁段耗能能力将降低。考虑到楼面并 不能对梁上翼缘提供足够的侧向抗扭刚度, 侧向支 撑应在梁上下翼缘同时布置, 并且要保证侧向支撑 能够承担相当于梁翼缘名义强度( bf t ff y ) 6% 的设计 荷载。 213 耗能梁段与柱的拼接
图 1 常用偏心支撑框架形式 ( a) - D 支撑 EBF; ( b) - 分 K 支撑 EBF; ( c) - V 支撑 EBF
其中 D 支撑框架通常用于跨度较小的部位( 比 如楼梯间) , 但为了保证整体结构的对称反应, 此类 支撑应成对布置; 对于跨度较大的结构, 通常采用另 外两种形式。特别是分 K 支撑框架, 因其支撑本身 的对称性, 且耗能梁段不直接与柱相连, 从而避免了 全弯矩框架的问题, 因此具有一定的优点, 甚至梁柱 节点可以设计成铰接。 112 偏心支撑的内力分布
偏心支撑钢框架性能介绍与设计要点
偏心支撑钢框架性能介绍与设计要点摘要：本文对偏心支撑钢框架的抗震性能进行了简单的介绍，比较了不同的偏心支撑的形式，并说明各种形式的优缺点。
然后对偏心支撑钢框架消能梁段的设计方法进行了介绍，并为实际设计中采用这种支撑形式的结构提出了设计建议。
关键词：偏心支撑钢框架；性能；设计Abstract: This paper take a simple introduction to the seismic performance of eccentrically braced steel frame, compare different eccentric support in the form, and explain the advantages and disadvantages of various forms. Beam segments of the energy dissipation of eccentrically braced steel frame design method were introduced and the proposed design for the actual design of the structure of this support in the form of recommendations.Keywords: eccentrically braced steel frame; performance; design1.偏心支撑钢框架性能简介偏心支撑钢框架是近二十年发展起来的、并在抗震设防八度及以上的地震区的钢结构建筑中得到较多的应用。
它是在构造上使支撑至少有一端偏离梁和柱的轴线交点而与梁相交，另一端可在梁柱交点处进行连接，或偏离另一根支撑斜杆一端长度与梁相连，这样就在支撑斜杆杆端与柱子之间或者两根支撑斜杆的杆端之间构成了消能梁段。
如图1所示，为常见的几种偏心支撑的类型和消能梁段的构成。
偏心支撑钢框架滞回耗能需求预估的可信性研究
基金项目:2020年度高校优秀拔尖人才培育资助项目 基于中国场地的近场地震单自由度体系能量谱的研究 (gxyq2020068);2021年度合肥学院人才科研基金项目 基于能量设计的钢框架抗震倒塌富余度研究 (21-22RC39)㊂作者简介:马翠玲(1980-),女,汉族,山东菏泽人,副教授,博士,研究方向:钢结构基本理论及结构分析方法㊂偏心支撑钢框架滞回耗能需求预估的可信性研究马翠玲(合肥学院城市建设与交通学院,安徽合肥230601)摘㊀要:建筑结构进行抗震设计至关重要㊂基于能量的抗震设计方法概念清晰,有利于全面评估结构抗震性能㊂如何确定能量需求实为首要问题㊂本文按照我国现行规范㊁标准设计偏心支撑钢框架算例后利用有限元软件进行弹塑性时程分析㊂分析表明:时程分析得到的累积滞回耗能需求小于本文预估值,安全储备充足㊂关键词:偏心支撑钢框架;滞回耗能需求;基于能量抗震设计方法中图分类号:TB㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.05.0940㊀前言地震是人类面临的自然灾害之一㊂我国地震频发,数次地震都造成了不同程度的人员伤亡和财产损失,对建筑结构进行抗震设计至关重要㊂作为基于性态的结构抗震设计方法之一,基于能量方法可同时考虑力与位移两个因素,同时兼顾地面运动持时所引起的结构累积损伤,概念清晰,但目前仍处于发展阶段,如何计算结构的地震动能量需求仍属首要面临的问题,为此,众多学者展开了一系列研究㊂1956年,Housner 最早提出弹性体的吸收能量E a 等于可恢复的应变能,可用拟速度V 表示为E a =12mV 2㊂Danny 和Mario 借助于回归分析方法,得到了弹塑性㊁Clough㊁Takeda 和修正Takeda 四种滞回模型下滞回耗能的公式㊂Chou 和Uang 认为实现基于能量的结构抗震设计㊁评估的前提是根据地面运动特征(震级㊁震中距和场地类别)确定结构的能量需求㊂López -Almansa et al.利用土耳其强震记录,提出了由滞回耗能与输入能的等效速度比值谱和输入能谱得到滞回耗能谱㊂Khashaee 分析了场地和地面运动特征对结构滞回耗能的影响表明场地和地面运动特征对传递到结构的能量有较大影响,提出了滞回耗能谱的表达式㊂Habibi et al.提出了一种基于能量的多模态抗震设计方法,可用于替换基于强度和位移的抗震设计方法㊂Chou 和Uang 用前若干阶振形导出的等效单自由度体系(ESDOF)预测多自由度体系(MDOF)的滞回耗能分量(一般前2-3个振形即可)㊂孙国华等在前人研究的基础上提出了利用滞回耗能谱计算多自由度结构滞回耗能需求的方法㊂Akiyama 在大量响应分析的基础上得到的输入能量值非常稳定,其主要受结构的周期和质量影响,而几乎不受阻尼㊁屈服剪切强度和滞回环形状等其他结构特性的影响㊂单质点结构的总输入能量谱可用两折线形式来表示㊂肖明葵通过时程方法得到了具统计意义的弹性和弹塑性总输入能量谱及滞回耗能谱及滞回耗能在总输入能中所占比例的比值谱㊂孙国华提出了用滞回耗能的等效速度与地震波峰值速度的比值β表征的累积滞回耗能谱㊂马宏伟梳理了现有的基于能量抗震设计成果,并阐述了自复位阻尼器减震钢框架基于能量指标的抗震性能设计流程㊂作为基于能量性态设计方法的关键环节,多自由度体系结构能量需求的预估至关重要㊂本文根据文献中所建立的符合中国场地分类标准的单自由度弹塑性滞回耗能等效速度谱,通过按照我国现行规范㊁标准设计的抗弯钢框架算例,以评估本文结构滞回耗能需求预估的合理性㊂1㊀设计概况算例为K 形偏心支撑钢框架㊂抗震设计参数为:抗震设防烈度为8度(0.3g),场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第二组,为丙类,建筑结构的设计基准期和设计使用年限均为50年㊂算例建筑参数为:双向跨度均为7.8m,各层层高均为3.3m,层数分别为5层和10层;次梁间距2.6m;女儿墙高度为1.1m,厚度为0.2m;外墙厚度为0.2m㊂㊃852㊃图1㊀偏心支撑钢框架平面及立面图楼面恒(活)荷载4.5(2.0)kN/m2,屋面恒(活)荷载5.0(2.0)kN/m2㊂不考虑风荷载㊂钢材Q235B㊂钢支撑和梁采用焊接工字形截面构件,钢柱采用箱形截面构件,节点刚接㊂焊接工字形截面构件的截面翼缘为剪切边㊂不考虑结构的扭转效应及楼板对结构的影响㊂算例结构平㊁立面形式分别见图1㊂2㊀设计标准设计依据为‘钢结构设计标准“GB50017-2017㊁‘建筑抗震设计规范“GB50011-2010㊁‘高层民用建筑钢结构技术规程“JGJ99-2015㊁‘建筑结构荷载规范“GB50009-2012中的相关规定㊂其中,本文5层㊁10层算例抗震等级三级㊂算例多遇地震下弹性设计时阻尼比按‘建筑抗震设计规范“取值,进行罕遇地震水准下结构的能量分析时取阻尼比为0. 05㊂特征周期值T g为0.40s㊂不考虑风荷载组合及竖向地震作用,不计入扭转影响㊂运用PKPM软件,多次修改㊁试算后最终确定各算例模型的梁㊁柱截面如表1㊁表2所示㊂表1㊀5层K-EBF结构各构件截面表2㊀10层K-EBF结构各构件截面3㊀结构滞回耗能需求预估值根据文献[13]中单自由度弹塑性滞回耗能等效速度谱数学表达式,文献[8]单自由度体系和多自由度体系滞回耗能之间的转换公式,可以求得多自由度(MDOF)体系累积滞回耗能需求,见表3㊂表3㊀结构的滞回耗能需求算例等效单自由度体系累积滞回耗能E h(ESDOF),j/kN㊃m多自由度结构的滞回耗能E h(MDOF)/kN㊃mE h(ESDOF),1E h(ESDOF),2E h(ESDOF),35层K-EBF739.450343.267253.6571408.611 10层K-EBF1013.7421475.858782.7322578.5404㊀弹塑性时程分析本文采用有限元软件ABAQUS对平面框架结构进行弹塑性时程分析㊂算例结构中梁㊁柱㊁支撑均采用B31梁单元进行模拟㊂按照选波原则最终选出了10条符合条件的地震波,见表4㊂为合理评估本文结构滞回耗能需求预估的可信性,本节用ABAQUS对所设计的两个算例进行了非线性时程分析,提取每条地震波作用下结构的累积滞回耗能并以其平均值作为分析值,与表3进行比较,见图2~3㊂㊃952㊃表4㊀算例选取地震波地震波地震事件记录站点分量持时PGA /g PGV /(cm /s)P216Livermore Tracy Sewage Treat A -STP09319.60.0507.5P322CoalingaCantua Creek School H -CAK36011.60.28125.8P544Chalfant Valley Bishop B -LAD18020.20.1298.5P735Loma Prieta Appel 7Pulgas A0700014.70.15616.1P947Northridge Arcadia Ave ARC17217.80.1047.3P951Northridge Bell Gardens JAB22016.90.0987.4P961Northridge Carson Catskill CAT09021.40.0878.0P1149KocaeliAtakoy ATK09031.80.16416.2P1766Hector Mine Baker Fire 3207505023.20.091 5.9RSN2602E Chi -Chi TCU046TCU046-E20.20.0171.483图2㊀不同地震波下5层K -EBF 结构滞回耗能分析值与预估值比较图3㊀不同地震波下15层K -EBF 结构滞回耗能分析值与预估值比较由图2㊁图3可知,尽管分析所用的地震波遵循一定原则进行了筛选,但由于其离散性㊁随机性,同一算例不同地震波作用下得到的滞回耗能不同㊂同一算例多条地震波作用下的滞回耗能平均值与预估值基本吻合,分析值均比预估值偏小,本文预估值有一定的安全储备㊂5层㊁10层K -EBF 算例结构的时程分析值分别为1398.2kN㊃m,2091.5kN㊃m,相应的预估值分别为1408.6kN㊃m,2578.5kN㊃m,误差分别为0.74%,18.8%㊂5㊀结语本文主要评估文献[13]所提出的滞回耗能谱预估抗弯钢框架能量需求的可信性㊂首先介绍了K 形偏心支撑钢框架的设计概况和设计依据及按现行规范小震弹性设计方法确定的各构件截面,接着利用相关公式得到各算例滞回耗能需求值㊂根据框架中构件的构造特点选择合适的单元进行有限元建模后选择了一定数量的地震波,利用有限元软件对算例结构进行了弹塑性时程分析,得到各算例不同地震波作用下的累积滞回耗能㊂研究表明:时程分析得到的累积滞回耗能需求均小于本文预估值㊂本文可以用文献[13]提出的滞回耗能等效速度谱预估K 形偏心支撑钢框架的滞回耗能需求值,精度较高㊁安全储备充足㊂参考文献[1]Housner G.W.Limit design of structures to resist earthquakes ,Pro-ceedings of the 1st World Conference Earthquake Engineering ,Berke-ley ,California ,USA ,1956.[2]Danny A.,Mario O..On the estimation of hysteretic energy demandsfor SDOF systems [J ].Earthquake Engineering and Structural Dynam-ics ,2007,36:2365-2382.[3]Chou C.C.,Uang C.M..An evaluation of seismic energy demand :Anattenuation approach [R ].PEER Report 2000/04Pacific Earthquake Engineering Research Center ,College of Engineering ,University of California ,Berkeley.February ,2000.[4]López -Almansa F.,Yazgan A.,Benavent -Climent ,A..Designenergy input spectra for high seismicity regions based on Turkish regis-ters [J ].Bulletin of Earthquake Engineering ,2013,11(4):885-912.[5]Khashaee P..Energy -based seismic design and damage assessmentfor structures [D ].School of Engineering ,Southern Methodist Univer-sity ,2004.[6]Habibi A.,Chan R.W.K.,Albermani F..Energy -based designmethod for seismic retrofitting with passive energy dissipation systems [J ].Engineering Structures ,2013,46(1):77-86.[7]Chou C.C.,Uang C.M..A procedure for evaluation of seismic energydemand of framed structures [J ].Earthquake Engineering and Struc-tural Dynamics ,2003,(32):229-244.[8]孙国华,顾强,何若全,等.基于能量反应谱的抗弯钢框架结构能量计算[J ].土木工程学报,2012,45(5):41-48.[9]Akiyama H..Earthquake -resistant Limit State Design for Buildings ,University of Tokyo Press ,Tokyo ,Japan ,1985.[10]肖明葵.基于性能的抗震结构位移及能量反应分析方法研究[D ].重庆大学博士论文,2004.[11]Sun G.H.,Gu Q.,Fang Y.Z..A simplified normalized cumulativehysteretic energy spectrum [J ].Earthquakes and Structures ,2017,12(2):177-189.[12]马宏伟,杨静怡,潘长卿,等.减震钢框架基于能量的抗震设计方法[J ].建筑结构,2022,52(5):55-62.㊃062㊃。
含耗能器偏心支撑钢框架结构的耗能性能研究
震体 系 。
有 限 元模 型
１ ２０ ０ ２００ ０ Ｈ２ ５ ０×２ ５０ｘ９× ｌ ４ Ｈ Ｎ２ ４ ８× １ ２ ４×５×８ Ｈｌ ７ ５×９ Ｏ×６Ｘ ８
框架跨 度 柱截面 规格
粱截面 规格
芰撑 截 面规格 Ｄ １耗能器 主板 Ｉ ） 一 １ 耗 能器 副板 Ｄ － ２耗 能 器主板 Ｄ 一 ２耗 能器 副板
段 的 屈服 能 保 证 与 耗 能 梁 段 相 邻 的柱 与 支 撑 处 于 弹 性 状 态 ， 起到 “ 双 保 险 ”的 作 用 ，有 效 降 低 地 震 的破 坏 效 应 。
一
建模时柱 、粱 、支撑 、耗能结构 的钢材采 用多线性 随 动 强 化 模 型 ， 高 强 螺 栓 连 接 和 焊 缝 连 接 均 认 为 是
均取０ ． ４ ５ 。
荷 载 施 加 顺 序 ， 首先 在 ２ 个 柱 顶 上 分 别 施 加 ４ ０ ０ ｋ Ｎ 的 竖 向荷 载 ． 然 后 施 加 水 平 荷 载 。 加 载 水 平 荷 载 应 用循 环 加 载 方 式 （ 位 移 控 制 ）， 主 要 研 究结 构 的耗 能 特 性 。 在 抗 震 设计 中 采 用 耗 能 器 偏 心 支 撑 结 构 时 ， 只 允 许 耗 能梁 段 产 生 塑 性 耗 能 ， 其 他 构 件 仍 保 持 其 弹 性 。因 此 ，当 耗 能 梁 段 中 任 何 一 点 的 Ｍ ｉ Ｓ ｅ Ｓ 应 力超 过 钢 材 的 极 限 强 度 或 除 耗 能 梁 段 外 的 任 何 构 件 进 入 塑
求。
、
ＡＮ ＳＹ Ｓ模 型 的 建 立
１ ． 模 型 几 何尺 寸 （ 见表 １ ）
表 １柯限元模 型的儿ｆ ｏ １ ） ￣ 寸
有 限 元模 型
１ ２０ ０ ２００ ０ Ｈ２ ５ ０×２ ５０ｘ９× ｌ ４ Ｈ Ｎ２ ４ ８× １ ２ ４×５×８ Ｈｌ ７ ５×９ Ｏ×６Ｘ ８
框架跨 度 柱截面 规格
粱截面 规格
芰撑 截 面规格 Ｄ １耗能器 主板 Ｉ ） 一 １ 耗 能器 副板 Ｄ － ２耗 能 器主板 Ｄ 一 ２耗 能器 副板
段 的 屈服 能 保 证 与 耗 能 梁 段 相 邻 的柱 与 支 撑 处 于 弹 性 状 态 ， 起到 “ 双 保 险 ”的 作 用 ，有 效 降 低 地 震 的破 坏 效 应 。
一
建模时柱 、粱 、支撑 、耗能结构 的钢材采 用多线性 随 动 强 化 模 型 ， 高 强 螺 栓 连 接 和 焊 缝 连 接 均 认 为 是
均取０ ． ４ ５ 。
荷 载 施 加 顺 序 ， 首先 在 ２ 个 柱 顶 上 分 别 施 加 ４ ０ ０ ｋ Ｎ 的 竖 向荷 载 ． 然 后 施 加 水 平 荷 载 。 加 载 水 平 荷 载 应 用循 环 加 载 方 式 （ 位 移 控 制 ）， 主 要 研 究结 构 的耗 能 特 性 。 在 抗 震 设计 中 采 用 耗 能 器 偏 心 支 撑 结 构 时 ， 只 允 许 耗 能梁 段 产 生 塑 性 耗 能 ， 其 他 构 件 仍 保 持 其 弹 性 。因 此 ，当 耗 能 梁 段 中 任 何 一 点 的 Ｍ ｉ Ｓ ｅ Ｓ 应 力超 过 钢 材 的 极 限 强 度 或 除 耗 能 梁 段 外 的 任 何 构 件 进 入 塑
求。
、
ＡＮ ＳＹ Ｓ模 型 的 建 立
１ ． 模 型 几 何尺 寸 （ 见表 １ ）
表 １柯限元模 型的儿ｆ ｏ １ ） ￣ 寸
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偏心支撑钢框架耗能梁段研究前言当抗弯钢框架采取合理的设计和施工时，可以表现出良好的延性，但抗弯钢框架结构弹性刚度较差，一般设计时由侧移控制。
中心支撑框架虽然有很好的抗侧移刚度，但它的耗能能力由于支撑的屈曲而受影响。
20世纪70年代早期，在日本提出了一种吸取抗弯钢框架和中心支撑各自优点而改良的钢结构体系，称为偏心支撑钢框架（EBF）。
与中心支撑钢框架相比，偏心支撑钢框架在以下几个方面具有明显优势:(1)能够准确有效地控制结构在水平地震下的变位，减小层间及整体结构的侧移;(2)具有较大的结构延性;(3)耗能梁段的剪切屈服起到类似“保险丝”的作用，耗散强烈地震时过多的能量;(4)耗钢量小，可节省20%---30%的钢材;(5)适用范围广，不仅适用于高层建筑结构，而且可用到多层建筑;(6)提供一种刚性的结构体系而不过多地耗费钢材，具有较好的经济性;典型的偏心支撑形式见图１，有加劲肋的关键的一段梁叫耗能梁段。
图１偏心支撑的常见类型图2 水平地震作用下偏心、中心支撑的变形状态偏心支撑钢框架通过耗能梁段的弯曲和剪切将支撑中的轴力传递给柱或另一根支撑，耗能梁段以稳定的工作性能来担当结构中的“保险丝”，耗散地震能量。
为了实现预期目的，耗能梁段需采取合理的构造细节以具有足够的强度和稳定的能量耗散能力，其他结构构件（耗能梁段以外的梁、支撑、柱和节点）需按能力方法设计，以耗能梁段实际能力产生的力而不是规范规定的设计地震荷载来设计。
1.基本性能1.1内力分布特点偏心支撑钢框架由于其框架梁与框架柱是刚性连接，而支撑斜杆与框架的梁、柱为铰接或刚性连接，因此这类框架既有框架的一些受力特点，即框架柱及框架梁均产生弯矩、剪力及轴向力；又有竖向悬臂桁架的受力特点，即支撑斜杆承担大部分水平剪力及相应的轴向力。
但是，由于设置耗能梁段，故也有较明显的差异之处。
由图3可知，偏心支撑有如下受力特点：在水平地震作用下，耗能梁段承受较大的杆端弯矩和竖向剪力，其轴向力较小；耗能梁段两侧或一侧的框架梁，承受较大的弯矩和轴向力；耗能梁段在跨中存在反弯点，故沿其纵轴变形呈Ｓ形。
图3 Ｋ型和Ｄ型偏心支撑的内力分布1.2耗能破坏机构考察图4所示的理想弹塑性偏心支撑破坏机构，一旦耗能梁段剪切屈服，其塑性机构如图３所示，运用简单的塑性理论，可得：p p Le γθ= 或 2p p L eγθ= (1) 式中：p θ为塑性侧移角（或塑性楼层侧移比）；p γ为耗能梁段的塑性转角。
从式（１）可以看出，耗能梁段的延性决定了整个偏心支撑框架的延性，在耗能梁段长度一定的情况下，耗能梁段的塑性转角越大，楼层的塑性转角也越大，即延性越好。
结构在大震下弹塑性变形验算时，不仅要满足弹塑性层间位移角限值的要求，还要根据式（１）验算耗能梁段的转角是否超过耗能梁段本身的最大塑性转角。
图4 偏心支撑的耗能塑性破坏机构2.耗能梁段的设计2.1耗能梁段的类型图5为分离的耗能梁段，忽略轴力、弯矩与剪力的相互作用，当耗能梁段两端的弯矩A M 和B M 都达到其塑性弯矩p M 时，两端则形成弯曲铰，当剪力达到塑性剪力p V 时，剪切铰形成。
图5 耗能梁段的内力平衡塑性铰弯矩和塑性铰剪力按下式计算：p p y M W f = ， 0.58(2)p y f w V f h t t =- （2） 当弯曲铰和剪切铰同时形成时，可由平衡条件得到：02pp M e V = （3）式（３）即为剪切型和弯曲型耗能梁段的分界。
当02p p M e e V <=，剪切铰先于弯曲铰形成，这种耗能梁段称为剪切型耗能梁段。
当02p p M e e V >=，弯曲铰先于剪切铰形成。
这种耗能梁段称为弯曲型耗能梁段，则相应的剪力为2pM V e = （４）基于理想的塑性理论，对式（３）可以简单地进行修正，以考虑弯矩和剪力的相互作用。
然而试验研究结果表明，其相互作用非常小，故可以忽略。
试验同时也表明，设置合理加劲肋的剪切型耗能梁段由于应变硬化，抗剪强度可达到1.5p V ，耗能梁段两端端弯矩可达到1.2p M 。
所以式（３）可修正为：02*(1.2)1.61.5p p p p M M e V V == （５）试验研究表明，当偏心支撑中采用长耗能梁段时，偏心支撑的非弹性变形能力会明显降低，按照以上的逻辑，当弯曲铰主要控制耗能梁段的性能时，耗能梁段两端的弯矩可达到1.3 p M ，剪力控制在p V 之内。
则：2.6pp M e V >为弯曲型耗能梁段；1.6 2.6p p p p M M e V V <<可认为是过渡区，此时，耗能梁段同时发生剪切和弯曲屈服，称为弯剪型耗能梁段。
图6对偏心支撑中的耗能梁段进行了分类，当长耗能梁段用于Ｄ和Ｖ型偏心支撑时，耗能梁段与柱焊接节点承受大的弯矩，很可能发生耗能梁段与柱连接节点的脆断。
在没有受建筑方面要求的限制时，耗能梁段宜选剪切型耗能梁段，一般可取0.10～0.15的梁长度。
剪切型耗能梁段不但延性好，而且抗侧移刚度大，但耗能梁段不应过短，耗能梁段越短，其塑性变形越大，这样可能使得耗能梁段过早地破坏，同时耗能梁段与非耗能梁段的夹角越大，从而导致楼板破坏更严重。
所以建议剪切型耗能梁段长度一般要大于pp M V 。
图6 耗能梁段的分类2.2轴力对耗能梁段的影响轴力的存在降低了耗能梁段的抗弯和抗剪以及变形能力，当轴力Ｎ超过全截面屈服轴力y N 的１５％时，由Ｎ-Ｍ的相互关系计算降低后的塑性弯矩：1.18(1)pa p yN M M N =-（6） 降低的剪力为：pa V V = （7） 将式（６）、式（７）中的pa M 、pa V 代替式（５）中p M 和p V ，且当'0.3w g A A ρ≥时可以计算降低的0e 为：0 1.6(1.150.5')p w g pM A e A V ρ=- （8） 其中 '/N V ρ= , (2)w f w A d t t =- 当'0.3w gA A ρ<时，可以忽略轴力的影响。
3.抗震设计要点和应注意的问题3.1偏心支撑框架在抗震设计要点和应注意的问题（1）为使消能梁段有良好的延性和消能能力，其钢材应采取Q235或Q345；（2）板件宽厚比应符合表1要求；（3）消能段长度应满足以下二式的要求：当(/)0.3w A A ρ<时， 1.6P PM a V ≤ 当(/)0.3w A A ρ≥时，(1.150.5)1.6w P P A M a A V ρ≤- 00.58P y wP P y V f h f M W f ==V——消能梁段塑性受剪承载力；式中，PM——消能梁段塑性受弯承载力；Ph——消能梁段腹板高度；t——消能梁段腹板厚度；wW——消能梁段截面塑性抵抗矩；PA——消能梁段截面面积；A——消能梁段腹板截面面积。
w表1偏心支撑框架梁板件宽厚比限值（4）为使消能梁段在反复荷载下具有良好的滞回性能，需采取合适的构件并加强对腹板的约束：a．支撑斜杆轴力的水平分量成为消能梁段的轴向力，当此轴向力较大时，除降低此梁段的受剪承载力外，还需减少该梁段的长度，以保证它具有良好的滞回性能。
b．由于腹板上贴焊的补强板不能进入弹塑性变形，因此不能采用补强板；腹板上开洞也会影响其弹塑性变形能力。
c. 消能梁段与支撑斜杆的连接处，需设置与腹板等高的加劲肋，以传递梁段的剪力并防止连梁腹板屈曲。
d. 消能梁段腹板的中间加劲肋，需按梁段的长度区别对待，较短时为剪切屈服型，加劲肋间距小些；较长时为弯曲屈服型，需在距端部1.5倍的翼缘宽度处配置加劲肋；中等长度时需同时满足剪切屈服型和弯曲屈服型的要求。
偏心支撑的斜杆中心线与梁中心线的交点，一般在消能梁段的端部，也允许在消能梁段内（如图7），此时将产生与消能梁段端部弯矩方向相反的附加弯矩，从而减少消能梁段和支撑杆的弯矩，对抗震有利；但交点不应在消能梁段以外，因此时将增大支撑和消能梁段的弯矩，于抗震不利。
图7 偏心支撑与消能梁段的局部构造（5）为保证在塑性变形过程中消能梁段的腹板不发生局部屈曲，应按下列规定在梁腹板两侧设置加劲肋（图8）：图8 偏心支撑框架消能梁段加劲肋的布置1）在与偏心支撑连接处应设加劲肋。
2）在距消能梁段端部f b 处，应设加劲肋。
f b 为消能梁段翼缘宽度。
3）在消能梁段中部应设加劲肋，加劲肋间距C 应根据消能梁段长度a 确定。
当 1.6P P M a V ≤时，最大间距为030(/5)w t h -； 当 2.6P PM a V ≥时，最大间距为052(/5)w t h -。
当a 介于以上两者之间时，最大间距用线性插值确定。
其中w t 、0h 分别为消能梁段腹板厚度与高度。
消能梁段加劲肋的宽度不得小于0.5f w b t -，厚度不得小于w t 或10mm 。
加劲肋应采用角焊缝与消能梁段腹板和翼缘焊接，加劲肋与消能梁段腹板的焊缝应能承受大小为st y A f 的力，与翼缘的焊缝应能承受大小为st y A f /4的力。
其中st A 为加劲肋的截面面积，y f 为加劲肋屈服强度。
4.偏心支撑设计中应注意的问题及建议１）偏心支撑的能力设计方法与传统的按弹性内力设计的方法不同，偏心支撑中耗能梁段按结构保险丝的作用设计，满足规范规定的设计地震荷载要求，其他所有构件（耗能梁段外的梁，支撑，柱和节点）都必须按耗能梁段中实际或者期望的力设计，不能按规范规定的地震所产生的荷载设计。
２）当按耗能梁段破环，其他构件基本处于弹性阶段时，能力设计要求在规范规定的屈服强度基础上，不仅要考虑应变硬化，还要考虑材料超强而引起的强度提高。
而偏心支撑在我国实际应用过程中对这两个因素都未很好考虑，首先材料屈服强度的提高离散性很大，还未对其做出较好的统计数据，其次，我国尚未作过独立足尺耗能梁段的低周反复试验研究，对耗能梁段由于应变硬化而产生的超强还不清楚，只是参考国外的试验数据。
３）耗能梁段外其他构件的设计除了按规范规定的荷载组合确定外，对于包括地震效应的荷载组合，应以一个荷载1E S 来代替地震效应E S ，式中1E S 对于支撑定义为至少耗能梁段达到所1.25y n R V 产生的支撑轴力和弯矩，对于柱和非耗能梁段定义为至少耗能梁段达1.1R V所产生的轴力和弯矩。
而我国规定其他构件的设计按包括水平荷载的最不利荷载组y n合下效应乘以放大系数，此放大系数包括两部分，一部分为耗能梁段的超强系数，另一部分为耗能梁段的剪切强度与耗能梁段剪力设计值之比。
从上可以看出，我国对耗能梁段外其他构件的设计不仅放大了水平荷载产生的效应，同时也放大了重力荷载代表值效应，显然过于保守。
４）偏心支撑结构中有一类耗能梁段与柱直接相连，耗能梁段与柱相连节点与特殊抗弯钢框架的节点受力和变形不同，甚至有时比特殊抗弯钢框架的受力和变形更严重，所以此连接节点成为设计的难点，设计时应加倍注意，如按我国目前规范规定的全焊节点进行设计，很可能在耗能梁段未充分发挥其耗能能力前，节点早已脆性破坏。