含自复位伸臂桁架的超高层结构地震响应研究

为了研究自复位防屈曲支撑（SCBRB）对超高层结构震时最大变形和震后残余变形的协同控制效果，本研究选取一栋75层、高度为344.85 m、伸臂桁架腹杆为防屈曲支撑（BRB）的超高层建筑作为原型结构，以此为基础设计了伸臂桁架的腹杆为SCBRB的案例结构。建立了2个超高层案例结构的弹塑性分析模型，并开展了非线性时程分析，对比了结构关键地震响应，验证了SCBRB对超高层结构震时最大变形和震后残余变形控制效果。结果表明：将框架-核心筒-伸臂桁架抗侧力体系的超高层结构的伸臂桁架中的BRB腹杆替换为设计参数合理的SCBRB腹杆，结构最大层间位移角可满足规范要求。采用2种腹杆的结构层间位移角分布模式一致，且SCBRB腹杆的最大层间位移角控制效果略优于BRB腹杆。相比于BRB腹杆，SCBRB腹杆在地震作用下残余变形更小，具有更好的自复位能力。SCBRB腹杆可有效提升框架-核心筒-伸臂桁架混合抗侧力体系的超高层结构的自复位能力，控制结构震后残余变形。基于SCBRB可实现超高层结构震时最大变形和震后残余变形的协同控制，本研究的相关成果可为超高层建筑的设计和相关研究提供参考。