本站小編為你精心準備了屈曲約束支撐應用分析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《建筑與預算雜志》2016年第二期

摘要：

屈曲約束支撐是一種新型的結構構件，應用范圍廣，既可用于新建建筑，也可用于既有建筑的抗震加固改造中。本文對國內外研究現狀及應用情況進行了簡要介紹，并分析了其在國內開發應用前景。

關鍵詞：

屈曲約束支撐；既有建筑；新建建筑

屈曲約束支撐（buckling-restrainedbraces，簡寫BRB）是指受壓時沒有屈曲發生的構件，作為支撐或阻尼器在建筑結構中使用。BRB是一種新型的結構構件，其截面尺寸小，抗震能力強，不但能應用于既有建筑的抗震加固改造，而且還可應用于新建建筑，在建筑結構中發揮良好的節能減排作用。在既有建筑結構的抗震加固改造中，BRB表現出方便快捷的特點。

1國外研究現狀及應用情況

由于BRB具有良好的抗震抗風性能，在過去幾十年中，特別是近10年來，這種支撐在國外得到了廣泛的應用，如日本、美國、加拿大、新西蘭等。

1.1日本上世紀80年代，日本的Wakabayashi對BRB進行了相關的試驗研究。在Wakabayashi的研究基礎上，Iwata對4種商用BRB進行了研究。1995年，日本阪神大地震以后，高層鋼結構中開始廣泛采用BRB。目前，大部分專利權的制造廠商都集中在日本。BRB不僅用于新建結構，而且還可用于已有結構的抗震加固和改造中。阪神大地震是對各類結構抗震性能的一次大檢驗，在這之后，多個建筑的抗震加固選用了屈曲支撐。截至2005年底，日本新日鐵公司完成的190多項工程就采用了BRB。在日本，屋架、網架或網殼等空間結構中也采用BRB。在屋架、網架或網殼中的局部受力較為不利位置，引入BRB構件，將會改善結構的受力狀況，提高結構承載力。例如，日本豐田市的巨蛋體育場，高度92m的斜張屋頂，使用了BRB作為耗能構件。研究發現，適當降低BRB的屈服強度可提高支撐的耗能能力，因此，制造BRB可采用低屈服強度鋼材，這使得低屈服強度的鋼材在日本得到了大量應用。

1.2美國1995年，美國的Northridge地震以后，學者們對BRB的鋼結構體系進行了研究和應用。1999年，加州大學伯克利分校做了3個足尺BRB在地震荷載下的試驗研究。美國CoreBrace公司做了40多個約束屈曲支撐試驗，對約束屈曲支撐做了進一步的研究和發展，并在多個項目中應用了屈曲約束支撐，如California’sOfficeofStatewideHealthPlanning（OSHPD）項目。2000年，美國第一棟使用BRB的結構——美國加州大學Davis分校植物與環境科學大樓，采用了132根BRB作為抗側力構件。之后，美國的StarSeismic，Inc，CoreBrace，AssociatedBracing等公司都相繼研究和發展BRB構件。鑒于BRB鋼結構體系的快速發展，在新修訂的《鋼結構建筑抗震設計規程》中增加BRB鋼結構設計的內容，對于BRB的設計、計算、試驗方法、連接的做法等作了較詳細的規定。通過對十多種方案的比較，鹽城的標志性建筑——鋼筋混凝土結構的聯邦大樓，最終決定采用鋼制的BRB進行抗震加固改造。該加固工程使用了344根BRB。經比較分析，采用普通軸心支撐，原有建筑的樁基礎必須經過很大的改造；采用BRB，不僅可節省基礎改造費用，而且可縮短兩個月工期，綜合效益顯著提高。

2國內研究現狀及應用情況

2.1臺灣臺北的陳正誠對低屈服點鋼材制成的BRB的恢復力特性進行了研究和分析。蔡克銓等人研究了10種不同無粘結材料對BRB滯回反應的影響。1999年9月，臺灣集集地震（臺灣921地震）之后，對即將完成的臺北縣政府行政大樓進行了重新的抗震驗算，發現其抗震能力不足，通過多方案優選比較，最終選擇加裝BRB來增加結構的抗側剛度及耗能能力，同時，提高結構的抗震等級。臺灣文化大學體育館也是使用BRB的工程之一，安裝了96個BRB來提高結構的抗震性能。2000年后，采用了BRB的工程較多，新建工程有臺大醫院兒童醫療大樓、臺灣科技大學國際大樓等；加固工程有基隆某住宅大樓抗震加固、臺積電晶圈長八號廠等。

2.2大陸大陸對BRB的研究還處于初步探索階段，早些的研究者主要側重介紹國外BRB的研究進展和在實際工程中的應用情況。近年來，王華琪探討了BRB的設計要點，并提出了BRB的計算和構造要求。李國強提出了一種滯回模型，并建立了BRB的彈塑性剛度方程。羅開海和王仁華對BRB進行了有限元模擬分析，研究了BRB的受力性能。王秀麗等對帶BRB的新型框架滯回性能、不規則框架的抗震性能、鋼筋混凝土加層框架結構減震性能、BRB在k8型單層落地橢球網殼中和單層組合橢球網殼的減震性能、適用于桿系結構的屈曲約束支撐的有限元分析進行了研究。李幗昌等對BRB-鋼管高強混凝土結構的抗震性能進行了研究，認為BRB是一種解決結構抗震性能問題的新方法，具有變形能力強，滯回性能好、且能顯著提高建筑物的抗震性能等特點。惠寬堂、黃斌等將BRB用于鋼框架結構中，經研究發現，BRB在大震作用下能更加有效地保持結構的抗側剛度，發揮鋼材屈服耗能的性能。曾榕等對多層屈曲約束支撐鋼框架靜動力抗震性能進行了研究。張志陽針對不同BRB布置形式的框架進行了比較分析。陳光熤提出了BRB的設計流程。謝強對不同剛度比下含有BRB框架的雙重結構體系進行了抗震性能分析和研究。李研對不同尺寸的BRB進行反復加載試驗，確定出合理構造，并研究了BRB的滯回性能。大陸地區第一棟采用BRB進行設計的高層建筑是北京威盛大廈，該工程采用了112個BRB，其內芯均為十字型截面。為改善北京銀泰中心結構的抗震性能，經比較，采用了48個BRB代替鋼支撐。上海古北財富中心采用BRB-鋼框架結構體系改善結構抗震性能。廈門某學校教學樓采用BRB加固其原有結構，僅需對梁柱進行少量的加固就能顯著提高結構的抗震性能。

3開發應用前景分析

3.1開發的必要性我國是多地震國家且擁有較長的海岸線，地震和颶風等自然災害對我國建筑的影響一直是工程界和學術界較為關注的方向。隨著社會的進步，經濟水平的提高，人們對建筑結構的安全性要求越來越高，希望結構在設計使用年限或超過設計使用年限后，在其使用階段遭遇罕遇地震時，建筑不倒塌或不發生危及生命的嚴重破壞。目前，加強新建建筑抗震設計和加固改造已建建筑，已成為我國學術界和工程界在結構節能減排領域的一個研究熱點。特別是我國經歷四川汶川大地震后，一些地區的抗震設防標準有了比較大的提高，相應的建筑需要抗震加固改造，把BRB作為支撐或阻尼器使用在建筑結構中,其市場需求量巨大。目前，BRB在國外發展迅速，在新建工程和加固改造工程中應用也較廣泛。而我國研究起步較晚，盡管有少數工程應用了這類技術，但由于知識產權的技術壁壘及缺乏相應的技術規范，限制了其發展。因此，需利用我國鋼鐵資源開發出擁有自主知識產權的BRB，并將其推廣。

3.2BRB用于工程的優點BRB用于新建工程，可提高結構的剛度和強度，減少混凝土的用量，即節省砂、石、水泥等。這不僅能直接減少工程建設的投資，而且可節約能源和自然資源，保護環境，減少污染。BRB用于抗震加固和改造，因其自重輕，一般不需對地基基礎進行處理而減少直接投資；因其安裝方便，可以采用螺栓連接，一般不需現場焊接，這可節約能源，保護環境，減少污染。

3.3帶動其它產業的發展BRB的開發和應用也可以帶動一系列其他產業的發展。開發BRB，能為鋼結構制造加工業開辟新的產品和市場，為我國低屈服強度鋼提供新的應用領域，為既有建筑結構加固改造提供新的思路和方法。

參考文獻：

［1］孔祥雄.新型屈曲約束支撐抗震性能研究［D］.北京：中國建筑科學研究院，2009.

［2］王秀麗，蔡建輝.帶BRB的不規則框架抗震性能研究［J］.甘肅科學學報，2010（3）：112-116.

［3］樊曉麗.帶BRB的鋼筋混凝土加層框架結構減震性能分析［D］.蘭州：蘭州理工大學，2012.

［4］李幗昌，張迎，高成富，等.BRB-鋼管高強混凝土結構的抗震性能分析［J］.沈陽工業大學學報，2012（5）：591-595，600.

［5］惠寬堂，黃斌.BRBFs的抗震性能分析［J］.四川建筑科學研究，2012（03）：198-202.

［6］李俞諭，肖巖.屈曲約束支撐的研究現狀及應用［J］.工業建筑，2007，37（21）：658-662.

［7］曾榕，包思和.多層屈曲約束斜撐鋼框架靜動力抗震設計［J］.廣西大學學報（自然科學版），2012（4）：690-697.

作者：昌永紅 單位：遼寧建筑職業學院