约束屈曲支撑框架体系的抗震性能研究
一、前言
20世纪80年代末以来，人们逐渐认识到，按照传统抗震设计思想设计和施工的结构仍有许多地方需要改进，以确保主体结构在大地震中不倒塌和生命安全。通过对建筑物震后破坏程度的评估，人们认识到以生命安全为基础的单一性能等级的结构设计和施工已不能满足社会和公众的需要。抗震设计应具有更客观的性能标准和更合理的设计方法。当传统抗震设计方法的弊端显现时，改进现有的抗震设计理论和方法是一个新的发展方向[1]。普通钢框架结构的中心支撑在强震作用下极易发生屈曲和退出工作，使支撑屈曲后的能量无法有效耗散，严重降低了结构的抗震能力。为了有效地消除普通钢框架结构的缺点，提高中心支撑的屈曲性能，提出了一种新的钢结构体系来避免支撑的屈曲，使支撑在地震作用下不会发生屈曲[3]。鉴于该系统性能巨大，在美国、日本等国家得到广泛应用，并表现出良好的抗震性能，但在我国，应用范围较小[4]。为了促进BRB在我国的应用，有必要让公众了解BRB的优点和应用，以便更多的人将其应用到工程中。目前，对约束屈曲支撑框架体系抗震性能的研究取得了一些进展。本文将对这些研究成果进行总结。
二、国内外研究情况
关于屈曲约束支撑的设想最早可以追溯到1971年。Yoshino等人做了几组名为“带支撑的剪力墙”的实验, 其中一组试件是由剪力墙内设置钢板支撑且两种材料间布置无粘结材料, 该剪力墙与周边梁柱设置15 mm的间隙, 这一试验第一次将屈曲约束支撑的概念运用于结构中。对屈曲约束支撑的开拓性研究来自日本若林实等研究者。他们系统地研究了一种由混凝土包裹钢板的屈曲约束支撑。对于由填充砂浆的钢管作为约束单元, 用钢板作轴力单元的屈曲约束支撑的研究集中在日本，藤本等人对此类支撑进行了深入地研究形成了目前在工程上广泛应用的无粘结支撑。在前人研究的基础上, 日本在20世纪80年代和90年代对芯材加钢管的屈曲约束支撑进行了多次研究。Nakamura等人对屈曲约束支撑的疲劳特性做了研究。目前全球拥有专利权的制造厂商, 几乎都集中在日本。
在大陆地区, 威盛大厦是我国大陆地区第一栋采用屈曲约束耗能支撑进行设计的高层建筑, 位于北京中关村清华科技园B5地块 。2010年世博会在我国上海举行, 世博中心工程应用我国自行研制的TJI型屈曲约束支撑。上海磁悬浮工程虹桥站结构设计中也运用了同济大学自行研制的屈曲约束支撑。
由此可见，约束屈曲支撑框架体系凭借优异的性能在工程界里的应用十分广泛，未来一定有很大的前景。
三、主要参考文献基本观点分析
（一）国外学者对约束屈曲支撑框架体系抗震性能的研究概况
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