递减比例在25-36%之间。
[0037]由于普通支撑会屈曲的特性，使得设计时需要选取的截面面积较大，这也会导致按照普通支撑等刚度选择的屈曲约束支撑刚度太强，如果不削减剪力较小处(如0.6?0.9倍楼层高度处)屈曲约束支撑的芯材截面面积，反而会因为屈曲约束支撑刚度太强地震时不进入屈服状态进行耗能，导致梁、柱等其它结构构件耗能而损坏，屈曲约束支撑起不到牺牲自己保护其它构件的目标。而根据承担的楼层剪力来优选屈曲约束支撑的芯材截面面积，并削减剪力较小处(如0.6?0.9倍楼层高度处)屈曲约束支撑的芯材截面面积，能够使屈曲约束支撑能够成为主要的耗能构件，相应地确保结构其余部件的安全，提高结构的整体抗震能力，同时实现震后易修复的目标。
[0038]例如在本实施例中，将26?34层的屈曲约束支撑的芯材截面面积A由9111mm2减小为6000 mm2，其余不变，也即1?10层，也即0.3倍及以下房屋高度处，屈曲约束支撑芯材截面面积采用D=19302mm2; 10?23层，也即0.3倍至0.6倍房屋高度处，屈曲约束支撑芯材截面面积C=12742mm2，23?26层，也即0.6倍至0.75倍房屋高度处，屈曲约束支撑芯材截面面积B=9111mm2。
[0039]步骤3，屈曲约束支撑布置:在各个楼层中全部用屈曲约束支撑布置成呈“人”字形的屈曲约束支撑支撑结构体系。
[0040]在本实施例中，采用弹塑性时程分析法校核中震和大震作用下框架-屈曲约束支撑结构体系的弹塑性变形和消能机制;结果表明在大震作用下，31?34层(也即0.9倍以上房屋高度处)的屈曲约束支撑不屈服。
[0041 ]步骤4，普通支撑布置:采用弹塑性时程分析法，对步骤3中的屈曲约束支撑支撑结构体系，进行中震和大震作用下弹塑性变形和消能机制的校核;并将在大震作用下不屈服的屈曲约束支撑，按照等刚度原则，替换为步骤1中选择的普通支撑。
[0042]在本实施例中，按照等刚度原则将31?34层(也即0.9倍以上房屋高度处)不屈服的屈曲约束支撑重新替换为普通支撑，普通支撑为245x8圆钢管，其截面面积5956mm2。
[0043]步骤5，再次进行弹塑性时程分析:对步骤4中替换为普通支撑的支撑结构体系，重新进行大震作用下弹塑性时程分析，当普通支撑无屈服时，则判定合格;否则，需重新替换为屈曲约束支撑。
[0044]在本实施例中，重新进行大震作用下弹塑性时程分析后，结果表明普通支撑仍然未屈服，优化成功，否则仍然选择屈曲约束支撑。最后选定1?10层，采用芯材截面面积为19302mm2的屈曲约束支撑；10?23层，采用芯材截面面积为12742mm2的屈曲约束支撑;23?26层，采用芯材截面面积为9111mm2的屈曲约束支撑;26?34层，采用芯材截面面积为6000mm2的屈曲约束支撑;31?34层，采用普通支撑245x8圆钢管(截面面积5956mm2)。
[0045]—种屈曲约束支撑的的支撑结构体系，包括设置在高层建筑中且均呈“人”字形的屈曲约束支撑和普通支撑，在0.9倍及以下房屋高度处全部设置为屈曲约束支撑，在0.9倍以上房屋高度处全部设置为普通支撑;其中，屈曲约束支撑在0.75倍至0.9倍房屋高度处的芯材截面积均为A，屈曲约束支撑在0.6倍至0.75倍房屋高度处的芯材截面积均为B，则A比B小28-36%。
[0046]所述普通支撑为圆钢管。
[0047]位于0.9倍以上房屋高度处普通支撑的截面积均为E，且E=A。
[0048]所述屈曲约束支撑在0.3倍至0.6倍房屋高度处的芯材截面积均为C，在0.3倍及以下房屋高度处的芯材截面积均为D，则D、C和B逐渐递减，递减的比例在25-35%之间。
[0049]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1，普通支撑选择:普通支撑选择时，普通支撑的刚度需满足小震、风荷载作用下的弹性设计要求； 步骤2，屈曲约束支撑选择:屈曲约束支撑选择时，需对屈曲约束支撑的刚度和芯材截面面积两个方面进行考虑；刚度方面，按照与步骤1中选择的普通支撑等刚度原则进行选择;芯材截面面积方面，按照分配承担的楼层剪力进行选择，芯材截面面积与所分配承担的楼层剪力呈正比，分配承担的楼层剪力越小，芯材截面面积也越小； 步骤3，屈曲约束支撑布置:在各个楼层中全部用屈曲约束支撑布置成呈“人”字形的屈曲约束支撑支撑结构体系； 步骤4，普通支撑布置:采用弹塑性时程分析法，对步骤3中的屈曲约束支撑支撑结构体系，进行中震和大震作用下弹塑性变形和消能机制的校核;并将在大震作用下不屈服的屈曲约束支撑，按照等刚度原则，替换为步骤1中选择的普通支撑。2.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于:还包括步骤5，再次进行弹塑性时程分析:对步骤4中替换为普通支撑的支撑结构体系，重新进行大震作用下弹塑性时程分析，当普通支撑无屈服时，则判定合格;否则，需重新替换为屈曲约束支撑。3.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于:所述步骤4中，普通支撑布置在0.9倍以上房屋高度处。4.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于:所述步骤2中，屈曲约束支撑在芯材截面面积选择时，需选择A、B、C、D四种规格的屈曲约束支撑，D、C、B、A的芯材截面面积逐渐递减;其中，D布置在0.3倍及以下房屋高度处;C布置在0.3倍至0.6倍房屋高度处;B布置在0.6倍至0.75倍房屋高度处;A布置在0.75倍以上房屋高度处。5.根据权利要求4所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于:D、C、B、A的芯材截面面积逐渐递减的递减比例在25-36%之间。6.—种屈曲约束支撑的的支撑结构体系，其特征在于:包括设置在高层建筑中且均呈“人”字形的屈曲约束支撑和普通支撑，在0.9倍及以下房屋高度处全部设置为屈曲约束支撑，在0.9倍以上房屋高度处全部设置为普通支撑;其中，屈曲约束支撑在0.75倍至0.9倍房屋高度处的芯材截面积均为A，屈曲约束支撑在0.6倍至0.75倍房屋高度处的芯材截面积均为B，则A比B小28-36%。7.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于:所述普通支撑为圆钢管。8.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于:位于0.9倍以上房屋高度处普通支撑的截面积均为E，且E=A。9.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于:所述屈曲约束支撑在0.3倍至0.6倍房屋高度处的芯材截面积均为C，在0.3倍及以下房屋高度处的芯材截面积均为D，则D、C和B逐渐递减，递减的比例在25-35%之间。
【专利摘要】本发明公开了一种屈曲约束支撑的优化设计方法及支撑结构体系，包括步骤为：普通支撑选择时，适当削减剪力较小处的芯材截面面积、屈曲约束支撑布置：采用弹塑性时程分析法，对屈曲约束支撑支撑结构体系，进行中震和大震作用下弹塑性变形和消能机制的校核；并将在大震作用下不屈服的屈曲约束支撑，按照等刚度原则替换为普通支撑，以及普通支撑布置等步骤。采用上述方法和结构后，能根据承担的楼层剪力来优选屈曲约束支撑的芯材截面面积，能使屈曲约束支撑能够成为主要的耗能构件，相应地确保结构其余部件的安全，提高结构的整体抗震能力；同时能节省造价，利于屈曲约束支撑的应用与推广。
【IPC分类】E04B1/98
【公开号】CN105442720
【申请号】CN201510878194
【发明人】邱一峰, 刘畅, 都磊, 任伟滨, 张林晨, 闫青松, 陈蕾, 叶瑛, 孔秀珍
【申请人】江苏省城市规划设计研究院
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月4日