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带偏心支撑的钢筋砼框架结构的试验研究与极限分析

宋继强  
【摘要】: 本文通过对四榀具有同一外形尺寸及配筋而具有不同型式的偏心角钢支撑的钢筋砼框架和一榀相同尺寸及配筋的钢筋砼框架的对比性试验,研究了上述结构的抗侧刚度、极限承载力及结构的耗能等各项指标,探讨了偏心角钢支撑钢筋砼框架结构的受力特点,并对其极限状态进行了理论上的分析。 在钢筋砼框架结构中加入偏心支撑,其主要目的是提高钢筋砼框架的抗侧刚度、改善框架结构的承载力和耗能能力。偏心支撑钢筋砼框架的设计意图是当结构在抵抗外力作用时,在弹性阶段结构有较高的抗侧刚度,而当结构进入弹塑性阶段时,利用支撑和耗能段梁的变形使结构的非弹性变形可控,体现了抗震结构“先刚后柔”的原则,使钢筋砼框架的抗震性能得到有效地改善。 经低周反复荷载作用下的试验,量测了钢筋砼框架和偏心角钢支撑钢筋砼框架在试验过程中各阶段的承载力、变形、及结构的延性等因素。从所测得的结果可以看出:偏心支撑钢筋砼框架具有初始刚度大、承载力高及耗能能力好等优点。应用极限分析中的极值原理对偏心角钢支撑钢筋砼框架进行极限分析时,首先拟定与试验结果相一致的结构倒塌破坏模式,然后根据虚功原理建立了结构在极限状态时极限承载力的计算公式,从所求的权限荷载的理论值与实测值的比较来看,理论计算值与试验的实测值基本吻合,这说明利用本文拟定的结构破坏模式对偏心角钢支撑框架结构进行极限分析是一条可行的途径。


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