第四节 中 心 支 撑

第6.4.1条

K形支撑体系在地震作用下,可能因受压斜杆屈曲或受拉斜杆屈服,引起较大的侧向变形,使柱发生屈曲甚至造成倒塌,故不应在抗震结构中采用。

 

第6.4.2条

地震作用下支撑体系的滞回性能,主要取决于其受压行为,支撑长细比大者,滞回圈较小,吸收能量的能力较弱。本条考虑了美国加州规范规定抗震支撑长细比不大于,也注意到了日本关于高层建筑抗震支撑长细比应小于(此处为单位) 的极严要求,根据支撑长细比小于左右时才能避免在反复拉压作用下承载力显著降低的研究结果,对不同设防烈度下的支撑最大长细比作了不同规定。

 

第6.4.3条

板件局部失稳影响支撑斜杆的承载力和消能能力,其宽厚比需要加以限制。有些试验资料表明,板件宽厚比取得比塑性设计要求更小一些,对支撑抗震有利。哈尔滨建筑大学试验研究也证明了这种看法,根据试验结果提出本条建议。

试验还表明,双角钢组合T形截面支撑斜杆绕截面对称轴失稳时,会因弯扭屈曲和单肢屈曲而使滞回性能下降,故不宜用于设防烈度大于等于7度的地区。

 

第6.4.4条

由于高层建筑在水平荷载下变形较大,常需考虑效应。它是由两部分引起的,包括楼层安装初始倾斜率的影响和水平荷载下楼层侧移的影响,式(6.4.4-1) 中的系数包括了初始倾斜率和其他不利因素的影响。

柱压缩变形对十字交叉斜杆产生的压缩力不可忽视,其情况和十字交叉缀条体系的格构柱类似,这一附加应力可由式(6.4.4-2)计算,人字形和V形支撑也因柱压缩变形而受压,附加压应力可按式(6.4.4-3)计算,但在楼层梁刚度不大的情况下,后者附加压应力没有十字交叉斜杆严重。该二式系参考[原苏联 ]Ε.Ν.БeлHя著,颜景田译,《金属结构》( 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1985)及其他文献。

 

第6.4.5条

人字支撑斜杆受压屈曲后,使横梁产生较大变形,并使体系的抗剪能力发生较大退化。有鉴于此,将其地震作用引起的内力乘以放大系数1.5,以提高斜撑的承载力,此系数按美国加州规范的规定采用。

 

第6.4.6条

在罕遇地震下斜杆反复受拉压,且屈曲后变形增长很大,转为受拉时变形不能完全拉直,这就造成再次受压时承载力降低,即出现退化现象,长细比越大,退化现象越严重,这种现象需要在计算支撑斜杆时予以考虑。式 (6.4.6)是由美国加州规范的公式加以改写得出的,计算时仍以多遇地震为准。此式的和中国建筑科学研究院工程抗震研究所编《抗震验算和构造措施》( 上、下册,北京:1986)钢压杆非弹性工作阶段综合折减系数是相当接近,见表6.4.6。

表6.4.6

折减系数的比较

50

70

90

120

(Q235)

0.84

0.79

0.75

0.69

0.90

0.80

0.70

0.65

 

第6.4.7条

为了不加重人字支撑和V形支撑的负担,与这类支撑相连的楼盖横梁,应在相连节点处保持连续,在计算梁截面时不考虑斜撑起支点作用,按简支梁跨中受竖向集中荷载计算,这是参考美国加州规范提出的。

 

第6.4.8条

这条要求是根据已有的双角钢支撑在循环荷载下的试验资料提出的。根据国外有关研究,若按一般要求设置填板,则两填板间的单肢变形较大,缩小填板间距离,可防止这种变形。

 

第6.4.9条

目前世界各国都在研究各种形式的消能装置,带有摩擦耗能装置的中心支撑就是有效方法之一。这里列上这一条,意在提倡这类支撑的研制和应用。