多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)的水平抗側(cè)剛度偏小，為滿足在水平荷載作用下的位移要求，采 取了加大結(jié)構(gòu)截面尺寸或者增加其他裝置等措施，使工程造價提高明顯。在地震作用下， 鋼框架結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生較大的水平位移，同時使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大殘余位移而無法復(fù)位；更嚴(yán)重 的會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌，危及生命及財產(chǎn)安全。因此尋求在現(xiàn)有的鋼框架基礎(chǔ)上增加某些裝置 (耗能減震、加強結(jié)構(gòu)復(fù)位等構(gòu)件）以減小水平位移和殘余位移并同時使結(jié)構(gòu)具有多道抗 震防線越來越受到社會的廣泛關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其可以 有效地提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)力性能，使結(jié)構(gòu)具有良好的耗能減震和自復(fù)位性能。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方 法，其特征在于，其包括以下步驟：
[0005] 步驟一，確定斜拉索、抗彎框架和BRB為抗側(cè)力構(gòu)件，BRB為主要耗能減震構(gòu)件；抗 彎框架為多層鋼抗彎框架，斜拉索為多層斜拉索；斜拉索在體系的橫向、縱向或者橫縱向都 要對稱布置；斜拉索、抗彎框架和BRB組成一個自復(fù)位減震體系；
[0006] 步驟二，確定任意層的斜拉索、BRB和鋼抗彎框架的抗側(cè)剛度和自復(fù)位減震體系的 總抗側(cè)剛度，并給出任意層的斜拉索、鋼抗彎框架和BRB抗側(cè)剛度計算公式；
[0007] 步驟三，在水平荷載作用下，通過自復(fù)位減震體系的總抗側(cè)剛度計算出水平位移， 確定結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度是否滿足的要求；
[0008] 步驟四，在橫向或縱向的同一樓層斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，順序從低樓層到高樓 層；先從一層對斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，然后對二層斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，依此順序，逐 層施加預(yù)應(yīng)力。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟二的斜拉索、鋼抗彎框架和BRB抗側(cè)剛度計算公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其特征在于，其包括以下步驟： 步驟一，確定斜拉索、鋼抗彎框架和BRB為抗側(cè)力構(gòu)件，BRB為主要耗能減震構(gòu)件；抗彎 框架為多層鋼抗彎框架，斜拉索為多層斜拉索；斜拉索在體系的橫向、縱向或者橫縱向都要 對稱布置；斜拉索、鋼抗彎框架和BRB組成一個自復(fù)位減震體系； 步驟二，確定任意層的斜拉索、BRB和鋼抗彎框架的抗側(cè)剛度和自復(fù)位減震體系的總抗 側(cè)剛度，并給出任意層的斜拉索、鋼抗彎框架和BRB抗側(cè)剛度計算公式； 步驟三，在水平荷載作用下，通過自復(fù)位減震體系的總抗側(cè)剛度計算出水平位移，確定 結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度是否滿足的要求； 步驟四，在橫向或縱向的同一樓層斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，順序從低樓層到高樓層；先 從一層對斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，然后對二層斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力，依此順序，逐層施加 預(yù)應(yīng)力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其特征在于， 所述步驟二的斜拉索、鋼抗彎框架和BRB抗側(cè)剛度計算公式如下：
式中，匕為斜拉索的彈性模量，EbS BRB的彈性模量，Au為某斜拉索的截面面積，ABj為 某BRB的截面面積，％為某層離地面的高度，為某層的層高，Θ 某斜拉索與水平方向 m 的夾角，Φ#某BRB與水平方向的夾角，.為某層鋼抗彎框架的抗側(cè)剛度，Ku為任意 k=l 層斜拉索抗側(cè)剛度，.為任意層BRB抗側(cè)剛度，K "為任意層的鋼抗彎框架抗側(cè)剛度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其特征在于， 所述自復(fù)位減震體系的抗側(cè)剛度計算公式如下： Kj - K Lj+KBj+KFj-〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層斜拉索和抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其特征在于，所 述自復(fù)位減震體系的樓層位移以及層間位移表達(dá)式如下式：
η 式中，F(xiàn)j為作用在體系某層上的水平力，Σ7；為某層及其以上的斜拉索水平分力之 i=j 和，為該自復(fù)位減震體系的任意層樓層位移，為該自復(fù)位減震體系的任意層層間位 移。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多層斜拉索和鋼抗彎框架的自復(fù)位減震方法，其包括以下步驟：步驟一，確定斜拉索、鋼抗彎框架和BRB為抗側(cè)力構(gòu)件，BRB為主要耗能減震構(gòu)件；步驟二，確定任意層的斜拉索、BRB和鋼抗彎框架的抗側(cè)剛度和自復(fù)位減震體系的總抗側(cè)剛度；步驟三，在水平荷載作用下，通過自復(fù)位減震體系的總抗側(cè)剛度計算出水平位移；步驟四，在橫向或縱向的同一樓層斜拉索對稱施加預(yù)應(yīng)力。本發(fā)明可以有效地提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)力性能，使結(jié)構(gòu)具有良好的耗能減震和自復(fù)位性能。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號】CN104878849
【申請?zhí)枴緾N201510140968
【發(fā)明人】李春祥, 藍(lán)聲寧
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月27日