普通支撑和防屈曲约束支撑相比,优缺点都有哪些?在建的高层建筑物中,以钢结构或钢与混凝土组合结构应用最为普遍。防屈曲支撑可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力,采用支撑的结构体系在建筑结构中应用十分广泛。但是,普通支撑受压会产生屈曲现象,当支撑受压屈曲后,刚度和承载力急剧降低。在地震或风的作用下,支撑的内力在受压和受拉两种状态下往复变化。当支撑由压曲状态逐渐变至受拉状态时,支撑的内力以及刚度接近为零。因而,普通支撑在反复荷载作用下滞回性能较差。为解决普通支撑受压屈曲以及滞回性能差的问题,在支撑外部设置套管,约束支撑的受压屈曲,构成防屈曲支撑。
防屈曲支撑仅芯板与其他构件连接,所受的荷载全部由芯板承担,外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲,使芯板在受拉和受压状态下均能进入屈服,因而,防屈曲支撑的滞回性能优良。防屈曲支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷,另一方面具有金属阻尼器的耗能能力,可以在结构中充当“保险丝”,使得主体结构基本处于弹性范围内。因此,防屈曲支撑的应用,可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。与普通支撑相比,防屈曲支撑具有以下优点:
第一,防屈曲支撑承载力高。
第二,防屈曲支撑延性与滞回性能好。防屈曲支撑在弹性阶段工作时,就如同普通支撑可为结构提供很大的抗侧刚度,可用于抵抗小震以及风荷载的作用。防屈曲支撑在弹塑性阶段工作时,变形能力强、滞回性能好,就如同一个性能优良的耗能阻尼器,可用于结构抵御强烈地震作用。
第三,防屈曲支撑减小相邻构件受力。当支撑为人字形或V字型布置时,由于普通支撑受压屈曲,受拉与受压承载力差异可能很大,而普通支撑的截面由受压承载力控制,但支撑受拉时其内力最大可达到受拉承载力,故与支撑相邻构件的内力由支撑受拉承载力控制。如采用防屈曲支撑,支撑受拉与受压承载力差异很小,可大大减小与支撑相邻构件的内力(包括基础),减小构件截面尺寸,降低结构造价。
第四,防屈曲支撑保护主体结构。防屈曲支撑具有明确的屈服承载力,在大震下可起到“保险丝”的作用,用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏,并且大震后,可以方便地更换损坏的支撑。
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