屈曲约束支撑设计手册 第四版
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屈曲约束支撑及阻尼器施工1-1屈曲约束支撑及阻尼器概述本工程拟采用阻尼器、屈曲约束支撑规格及数量详见下表,各支撑构件实际长度以深化设计放样为准。
注:1.阻尼器参数为CA=1800KN/(m/s)a,a=0.2,最大行程为90mm,最大阻尼力为1200KN。
2.屈曲约束支撑A型参数为设计承载力5410KN,屈服承载力6000KN。
3.屈曲约束支撑B型参数为设计承载力6310KN,屈服承载力7000KN。
1-2施工部署本工程工作面较分散,为保证工期,施工初期需要在多工作面同时投入人力机具,同时施工,所以工作面和流水段须按照具体进度安排进行划分,根据目前的情况,对具备施工条件的部位,按照逐层顺序安排劳动力和机具,减少交叉施工,争取逐层齐头并进。
由于该项目为新建工程,我们将配合甲方的施工进度合理安排钢结构构件、阻尼器、屈曲约束支撑的安装进度。
钢结构、阻尼器、屈曲约束支撑预埋件的安装将随着主体结构钢筋绑扎进度同步进行,阻尼器、屈曲约束支撑及连接钢构件的安装将在单层主体结构浇筑完工,模板拆除后即组织约束支撑的安装施工,以此类推确保与主体结构同时完工。
1-3主要施工机械配备1-4阻尼器、屈曲约束支撑安装1-4-1施工顺序埋板放线→埋板安装→浇筑混凝土→测量放线→节点板安装→节点板焊接→阻尼器、屈曲约束支撑安装(以下统称耗能支撑)→防锈漆涂刷→防火涂料涂刷→验收。
1-4-2工程测量根据总平面布置图确定耗能支撑及钢结构各层分布位置。
1-4-2-1根据图纸测放节点板位置线。
1-4-2-2埋板安装工作结束后,应及时在埋板上确定接点板焊接位置,将节点板平面位置用激光水平仪投测到柱上,并作好红漆标记,经工程监理验收后,作为安装节点板引测的依据。
1-4-2-3仪器应严格对中、定平,并由专职测量员测量。
定位放线应严格控制建筑物几何尺寸,定位后需经工程监理,公司质检部门复核验收后再进入下道工序。
1-4-3耗能支撑及钢结构安装前的准备工作1-4-3-1耗能支撑及钢结构运输及堆放:1、垂直运输本工程为新建工程,利用外部塔吊及升降电梯将耗能支撑和节点板、钢结构构件等大型材料垂直向上运输。
屈曲约束支撑(BRB)消能减震控制分析伍定一【摘要】高烈度区(Ⅷ度及以上)结构采用传统的延性抗震设计方法往往存在以下主要问题:采用传统的框架结构体系,在小震作用下难以满足1/550的层间位移角要求,采用框架-剪力墙体系,结构刚度太大,吸收的地震力大大增加,剪力墙超配筋现象严重,且建筑功能上很多时候限制了剪力墙的布置位置;通过加大结构截面、增加配筋来抵抗地震,结果是断面越大,刚度越大,地震作用也越大,往往给设计带来了很大难度。
采用屈曲约束支撑方案,既能给结构提供小震作用下的附加阻尼比,小震时,屈曲约束支撑仍处于弹性状态,具有足够侧向刚度保证结构满足使用要求,当发生中、强地震时,随着结构侧向变形的增大,屈曲约束支撑率先进入非弹性状态,提供较大阻尼,大量消耗输入结构的地震能量,从而保护主体结构及构件在强震中免遭严重破坏,确保结构安全。
本文分析了某工程在大震作用下的弹塑性变形性能、层间位移角,大震作用下的塑性铰出现顺序和位置、薄弱环节及破坏机制等,同时分析了防屈曲耗能支撑结构在大震作用下的屈服特性。
【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)026【总页数】3页(P157-158,159)【关键词】屈曲约束支撑(BRB);静力弹塑性(Pushover)分析;附加阻尼比;塑性铰【作者】伍定一【作者单位】常德市规划建筑设计院有限责任公司,湖南常德415000【正文语种】中文【中图分类】TU352.1本工程位于新疆省乌鲁木齐市,为一小区内配套幼儿园,3层,建筑物总高度14.400m。
地上部分为屈曲约束耗能支撑的框架结构体系,抗震设防烈度Ⅷ度,设计基本地震加速度为0.2g;设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类场地。
框架的抗震等级为一级。
50年一遇的基本风压为0.6kN/m2,粗糙度为B类[1]。
对结构进行罕遇地震作用下的静力弹塑性(Pushover)分析,是在基于性能的抗震设计方法中,以量化的计算结果来评价结构在大震作用下是否满足“不严重破坏,变形不大于弹塑性变形限值”的抗震性能目标的具体实现手段之一。
屈曲约束支撑设计(Buckling-restrained braced frame,BRBF)是一种结构支撑系统,用于提高钢结构在地震等极限荷
载情况下的性能和抗侧扭刚度。
它主要由以下几个组成部分构成:
1. 支撑框架(Braced frame):支撑框架通常由构件
(如钢管)组成,用于承担结构的地震荷载。
支撑框架安装在
结构的某些敏感区域,以增加其整体的刚度和稳定性。
2. 屈曲约束(Buckling restraint):屈曲约束是支撑框架的关键部分,用于限制支撑框架在极端荷载下的屈曲变形。
通常,通过在支撑框架的节点或其附近放置屈曲约束装置,如
捆绑或加固构件。
3. 副约束(Secondary restraints):副约束是用于增加系统整体刚度和稳定性的辅助构件。
它们可以包括水平连接件、抗扭加固、地板系统等,以提供更好的侧向稳定性和抵抗扭转
的能力。
屈曲约束支撑设计的原理是通过在结构中引入屈曲约束装置,限制支撑构件的屈曲变形,从而提高结构的整体稳定性和
抗侧向荷载能力。
它在地震作用下表现出良好的耗能能力,减
小了结构的损伤和塌方风险。
BRBF广泛应用于钢结构建筑和桥梁等工程中,特别是在地震活跃区域。
它的设计需要根据具体的结构和设计要求进行,包括结构的荷载、材料特性、节点设计和屈曲约束装置的选型等方面。
设计人员应根据规范和标准进行合理设计和施工,确保屈曲约束支撑系统的可靠性和安全性。
brb屈曲约束支撑规格
BRB屈曲约束支撑规格是指在桥梁设计中,使用BRB (Buckling Restrained Braces,屈曲约束支撑)作为桥梁的支
撑构件时,需要满足的一些规格和要求。
1. 屈曲约束:BRB是一种具有高强度和耗能能力的支撑构件,其设计应保证在设计荷载下,BRB不会失去其屈曲约束功能。
具体要求包括BRB的设计截面尺寸、钢材的材质和强度等。
2. 支撑规格:BRB的支撑规格包括长度、布置间距和连接方
式等。
BRB的长度应根据桥梁的结构形式和荷载要求确定。
布置间距应满足结构的刚度和幅度要求,同时考虑到BRB的
安装、维修和检测的方便性。
连接方式应满足BRB与结构之
间的传力要求,同时需考虑连接的可靠性和便捷性。
3. 设计荷载:BRB的设计荷载包括静力荷载和动力荷载。
静
力荷载是指静止的加载情况,包括自重、活载和温度荷载等。
动力荷载则包括风荷载、地震荷载等。
BRB的设计要根据不
同的荷载情况进行计算和验证,确保其满足强度和稳定性的要求。
4. 验收标准:BRB的设计、制造和施工应符合相关的规范和
标准要求,包括钢结构设计规范、焊接规程、质量控制手册等。
在验收阶段,还需要进行强度、稳定性和耗能能力等方面的测试和检测,确保BRB的质量和性能符合设计要求。
总之,BRB屈曲约束支撑规格是桥梁设计中关于使用BRB支
撑构件的一些规格和要求,涉及到屈曲约束、支撑规格、设计荷载和验收标准等方面。
通过合理的设计和严格的验收,可以确保BRB在桥梁结构中的安全和可靠性。
屈曲约束支撑(BRB)在中小学校舍抗震加固工程应用刘静【摘要】带有悬挑的单跨框架结构是中小学校舍的主要结构形式,这类结构震害严重,通常采用屈曲约束支撑(BRB)进行抗震加固.以采用BRB加固的一栋实际中学教学楼为例,详细介绍了BRB在结构加固中的设计及施工方法,同时将BRB加固方法与传统加固方法的工程造价和施工工期进行了分析和对比,研究结果表明:在原单跨框架结构上设置BRB可以显著提高结构的抗震性能;BRB造价略高,但相应减少了结构的加固工程量,降低工程总造价,且施工工期满足要求.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P57-61)【关键词】单跨框架;抗震加固;屈曲约束支撑;抗震性能;施工工期【作者】刘静【作者单位】福建省建筑设计研究院福建福州350001【正文语种】中文【中图分类】TU3地震作为危害人类社会的自然灾害之首,爆发时释放的巨大能量对房屋建筑产生了严重的威胁,常常引起人员伤亡,造成重大的经济损失。
我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间,是受地震危害影响较大的国家。
自20世纪以来,我国境内发生的六级以上地震累计数百余次,因此大力研究并推广消能减震技术对我国来说具有重大的现实意义。
混凝土框架是目前我国最常应用的一种结构形式。
纯框架结构特别是单跨框架由于抗侧刚度较低,在罕遇地震作用下,容易产生较大的侧移甚至引起倒塌。
2008年,我国四川汶川大地震后,在全国中小学校中开展了抗震加固工程,以提高建筑物综合防灾能力建设,使学校校舍的抗震设防标准达到重点设防类。
又由于中小学校舍的教学功能需要,抗震加固的施工时间只有寒暑假两个假期,因此需要一种施工周期短又可以达到较好抗震效果的加固方法。
目前国内存在大量单跨多层外悬挑式的教学楼,根据文献[1-4]分析可知,单跨多层外悬挑式钢筋混凝土框架结构横向只有一跨,为单榀框架结构,结构的冗余度低,一旦柱子发生破坏,框架整体的抗震承载力及变形能力均发生较大的下降,同时结构的最终破坏形态亦非完全的强柱弱梁型破坏,因此有必要对其进行针对性的抗震加固。
屈曲约束支撑的创新使用刘李斌;徐清【摘要】屈曲约束支撑框架(BRBF)是近年发展起来的一种新兴结构体系,由包含钢框架屈曲约束支撑(BRB)的钢框架组成.BRB的特点是所受的压力和张力近乎相等且弹性高.BRB包括通过灌浆填充物固定空心型钢中内的软钢芯,这限制了其发生屈曲.钢芯与砂浆填料分离,使其独立于灌浆作用,由屈服区和弹性区组成.%Buckling Restrained Braced Frames (BRBF's) are a recently developed structural system, and consist of Steel Frames incorporating concentric Buckling Restrained Braces (BRB's). BRB's are characterised by almost equal capacity in compression and tension, and a high degree of post-elastic reliability. BRB's comprise of a mild steel core confined within a steel hollow section by a grout infill which restricts Euler Buckling. The steel core is isolated from the grout infill to allow it to act independently of the grout, and consists of a yielding region and an elastic region.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)031【总页数】3页(P128-130)【关键词】弯曲限制支架;地震;未粘合支架【作者】刘李斌;徐清【作者单位】昆明理工大学建工学院,昆明 650500;昆明理工大学建工学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TU758.11屈曲约束支撑框架(BRBF)是一种较新型的同心支撑框架系统,其使用在能够拉伸和压缩的弹塑性屈服钢架。
屈曲约束支撑刚度折减系数取值实用方法研究发布时间:2022-04-08T07:37:27.609Z 来源:《新型城镇化》2021年22期作者:袁杰[导读] 其精度能够满足等效弹性计算的要求,便于工程技术人员在实际的工程中运用。
东南大学建筑设计研究院有限公司南京 210096摘要:屈曲约束支撑框架结构在设防地震或者罕遇地震作用下的设计方法通常采用等效弹性计算,其中屈曲约束支撑刚度折减系数取值对计算精度的影响至关重要。
在等效弹性计算中,以割线刚度来考虑屈曲约束支撑的刚度贡献,然而屈曲约束支撑滞回曲线的形态随着地震波的选取、构件的布置均有较大的变化,且数据庞杂,难以甄别。
本文提出了以楼层来区分刚度折减系数的取值方法,推导了屈曲约束支撑割线刚度与楼层位移角的关系,并通过一个算例对该方法进行了验证,结果表明该方法不仅实用,且取值精度也能满足等效弹性的计算要求。
关键词:屈曲约束支撑,刚度折减,等效弹性计算中图分类号:TU755 文件标识码:A0引言屈曲约束支撑因其力学模型简单,且建造容易,已经成为隔减振装置中应用最为广泛的一种类型,广泛应用于结构抗震加固[1、2]、复杂结构[3、4]、高烈度区房屋减震[5]当中。
随着对屈曲约束支撑研究和应用的发展,与之配套的设计方法,技术规范等也日趋完善,高承勇等[6]对屈曲约束支撑在实际应用中遇到的问题提出设计策略,对屈曲约束支撑的选型给出了一系列的控制参数。
2021年颁布应用的《屈曲约束支撑应用技术规程》(T/CECS817-2021)也规定了屈曲约束支撑在屈服后的分析应当采用静力弹塑性或者弹塑性时程分析法[7]。
然而对于屈曲约束支撑的在设防地震以及罕遇地震作用下的设计方法确鲜有资料提及,黄信等[8]人提出基于弹塑性修正的等效弹性分析方法,但该方法仅仅涉及了基本的原理,不具备可操作性,工程技术人员难以运用。
在等效弹性计算中,构件的屈服后刚度以割线刚度来考虑屈曲约束支撑的刚度贡献[8],然而,构件的割线刚度离散性极大,与构件的加载水平,地震波的选取均有较大关系,且数据量极大,难以有效地提取信息。
屈曲约束支撑基本原理及设计方法概述摘要:对屈曲约束支撑的基本原理和基本组成进行了总结,分析了屈曲约束支撑区别于普通传统支撑的技术特点。
对屈曲约束支撑的研究应用的现状进行了汇总,得到了该类型支撑相对于普通支撑的优势。
从布置原则、节点设计等几个方面,讨论了屈曲约束支撑的设计方法与普通支撑的异同。
重点讨论了屈曲约束支撑的承载力,包括设计承载力、屈服承载力和极限承载力。
对这些承载力分别强调了其计算方法和适用范围。
关键词:屈曲约束支撑;耗能;滞回曲线;屈曲;承载力1 概述支撑是钢结构框架体系的重要抗侧力构件,传统的框架-支撑体系中,由于支撑在荷载作用下极易发生受压屈曲失稳,从而导致结构发生破坏。
为了解决支撑受压屈曲的问题,能防止屈曲的支撑构件成为研究的热点。
而且,屈曲约束支撑可以在进入塑性状态后可以消耗大量的能量,将结构的振动能量转化为热能消散掉,减小主体结构的地震反应,从而避免主体结构的破坏或倒塌。
在过去的几十年里,特别是日本神户地震、美国北岭地震后,其在欧美国家以及我国台湾地区都得到了较好应用[1-3]。
屈曲约束支撑实质上是一种新型的金属屈服耗能支撑构件。
中心部分是芯材,也称其为主受力构件。
为了避免芯材受压时整体屈曲,即在受压受拉时都能达到屈服,芯材被置于一个屈曲约束单元内,在套管内灌注细石混凝土或者高强水泥砂浆。
通过在钢芯外设置外围屈曲约束单元,支撑受拉受压时都可以屈服,抑制了压曲现象,可获得饱满的荷载一位移滞回曲线。
屈曲约束支撑的纵向主要由以下五部分组成:约束屈服段,约束非屈服段,无约束非屈服段,无粘结可膨胀材料,屈服约束机构。
其中,约束屈服段就是通常称为可屈服的芯材的部分,要求在压力作用下允许有较大塑性变形,通过这种变形来达到耗能的目的。
因此需使用延性较好的中等屈服强度钢,同时要求钢材的屈服强度值稳定,这对屈曲约束支撑框架能力的可靠性设计非常重要。
2 研究应用现状对屈曲约束支撑的早期研究[4-7]是由日本研究者Kimura等人(1976)提出的。
屈曲约束支撑概念设计综述张艳晖;邓长根【摘要】作为一种新型构件,屈曲约束支撑相比普通构件更难以用计算模型进行模拟,且在地震作用下受力复杂,数值分析和计算机模拟很难切实反应支撑的受力情况.在设计屈曲约束支撑时,概念设计就显得尤为重要.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】4页(P24-27)【关键词】屈曲约束支撑;概念设计;抗震【作者】张艳晖;邓长根【作者单位】同济大学土木工程学院建筑工程系,上海200092;同济大学土木工程学院建筑工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU311.3概念设计是指根据震害和实验中屈曲约束支撑的破坏形态等形成的基本设计原则和设计思想,从整体上确定屈曲约束支撑的总体布置和细部构造措施的过程[13]。
概念设计为结构设计把握设计方向和原则,从宏观上为实现抗震目标打下基础。
结构的概念设计往往比分析计算更为重要。
一方面是由于理论分析不够完善,对于复杂结构无法进行精确分析。
在研究时往往进行了许多简化假定,忽略许多因素得到近似解,所以分析结果难以反映结构的真实受力状态。
而结构在地震作用下受力更加复杂,实际分析设计中无法得到结构的精确受力。
另一方面是结构设计的初步设计阶段无法依靠计算机来实现。
屈曲约束支撑的选型,布置方案,细部构造都需要依靠概念设计来完成。
只依靠数值计算容易使设计人员迷失在庞大的数据中,难以设计出抗震性能好的结构。
对于屈曲约束支撑这种新型的结构构件而言,更加不能完全依靠数值计算进行设计。
因此,对屈曲约束支撑而言概念设计格外重要。
从概念上说,屈曲约束支撑是把支撑的破坏形式由屈曲失稳破坏转变为受压屈服破坏。
屈曲约束支撑主要由外部约束单元,内核耗能单元以及中间的无粘结材料或狭小空气间隙组成。
外部约束单元的主要作用是为内核单元提供一个侧向支持力,迫使内核单元在受压时由低阶屈曲发展为高阶屈曲[4],最终达到全截面屈服。
考虑到内核单元受压膨胀,因此在内核单元和外部约束单元之间留有一定的空隙,一方面可以减小内核单元受压时对外围约束构件的剪力,另一方面,可以使耗能内核单元受压时膨胀不与外围约束单元接触。
屈曲支撑在结构中的应用李雅莉【摘要】主要介绍了屈曲支撑的概念及在设计中的一些方式方法,并通过具体工程实例分析了增加屈曲支撑后结构的抗震性能,结果表明:结构层间位移角满足规范要求,结构变形得到了有效控制.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)030【总页数】2页(P49-50)【关键词】屈曲约束支撑;设计方法;抗震性能【作者】李雅莉【作者单位】山西省建筑设计研究院,山西太原030013【正文语种】中文【中图分类】TU375.41 结构设计支撑布置在框架柱之间可以为框架结构提供强度和刚度,但是,由于普通钢支撑长细比的限制,造成设计时截面过大而导致地震作用较大,而屈曲约束支撑则解决了这个难题。
同时由于支撑本身的耗能能力,可以很好的提升结构的抗震性能。
屈曲约束支撑,为结构提供了一定的附加刚度和附加阻尼,所有的荷载均由芯板承担,在可屈服的芯板外部设置套管,仅用于约束支撑的受压屈曲,可以使芯板在受拉和受压下均能进入屈服,所以屈曲约束支撑的变形能力强、滞回性能良好,由于材料本身性能的提升,则能使结构刚度降低,结构地震作用减小,同时增加结构抗侧刚度,能够减小结构在地震作用下的位移,能够较好的控制结构的扭转效应,使屈曲约束支撑在地震作用下率先屈服,保证了结构具有良好的延性。
因而结构抗震性能进一步提高,以实现“小震经济、中震不坏、大震易修、余震不倒[1]。
屈曲约束支撑在满足抗震目标性能条件下最大限度发挥耗能能力,应布置在地震作用下层间位移较大的楼层及较大支撑内力的部位,并且在平面布置中应在结构两个主轴方向分别设置以使结构的刚心和质心接近,尽量大的减少扭转效应。
在竖向布置中,应避免产生局部楼层刚度突变形成薄弱层。
而支撑的布置形式可以采用人字形、V形或单斜撑,但由于其特殊的构造方法故不能采用同普通支撑一样的X形布置。
支撑的角度在30°~60°之间。
在结构设计计算分析中采用与芯板刚度相同的等截面杆件来模拟。