自复位屈曲约束支撑框架的抗震性能分析

摘要

在传统屈曲约束支撑(BRB)基础上引入后张预应力(PT)技术形成自复位屈曲约束支撑(SC-BRB),可有效解决BRB框架结构震后残余变形较大的问题.分析了典型SC-BRB的工作机理与受力特征,建立了SC-BRB构件滞回性能的有限元模拟方法.在此基础上采用OpenSEES有限元软件,针对一个三层Benchmark钢框架模型,通过与BRB框架和纯框架的对比,研究了SC-BRB框架结构的抗震性能,结果表明:通过并联流变塑性单元和双线性弹性单元,能够有效模拟SC-BRB的循环塑性耗能和旗帜型自复位特征,模拟结果与试验结果吻合良好;SC-BRB框架的层间位移沿高度分布更加均匀,残余变形也较BRB框架和纯框架大幅度减小;在等强设计原则下,SC-BRB框架的耗能能力较BRB框架稍弱,层间位移角略大于BRB框架,但仍明显小于纯框架;由于SC-BRB弹塑性刚度转换剧烈,导致SC-BRB框架的层加速度较大,支撑轴力也有所增加.