高层钢结构的偏心支撑形式

高层钢结构的偏心支撑形式

高层钢结构的偏心支撑形式是一种重要的抗震设计方法，通过在支撑斜杆与梁、柱的连接处设置消能梁段，可以有效提高结构的延性和抗震性能。本文将详细介绍偏心支撑的特征、类型及其在地震作用下的性能表现。

1. 偏心支撑的特征

高层钢结构的偏心支撑（偏交支撑）特征是支撑斜杆与梁、柱的轴线不是交汇于一点，而是偏离一段距离，形成一个先于支撑斜杆屈服的“消能梁段”。偏心支撑框架的每根斜杆应至少有一端与框架梁连接，并在斜杆与梁交点至柱之间或至同一跨内另一斜杆与梁交点之间，形成消能梁段。

2. 偏心支撑的类型

高层钢结构的偏心支撑有以下几种类型：

• 单斜杆的一端或两端形成消能梁段
• 八字形支撑上端形成消能梁段
• 人字形支撑上端形成竖向消能杆段
• X形支撑中心节点形成一个消能板域或水平消能杆段
• X形支撑中心节点采用弯曲型消能内框

3. 设计要求

设计偏心支撑时，需要使斜杆受压承载力不小于消能梁段达到屈服强度时斜杆轴力的1.6倍。遭遇强烈地震时，斜杆因受到消能梁段先行屈服及其塑性变形的保护，始终保持平直状态，避免了反复压曲、拉伸引起的刚度退化和强度劣化，而且提高了支撑乃至整个结构的延性。试验结果表明，消能梁段钢材受剪屈服后经过塑性应变硬化的极限受剪承载力，约为其屈服受剪承载力的1.6倍。

4. 地震作用下的性能

强烈地震作用下，框-撑体系将越过弹性阶段，进入弹塑性变形阶段，偏心支撑的塑性变形，主要发生在各个消能梁段。