[发明专利]一种屈曲约束支撑的优化设计方法及支撑结构体系

权利要求书

1.一种屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，普通支撑选择：普通支撑选择时，普通支撑的刚度需满足小震、风荷载作用下的弹性设计要求；

步骤2，屈曲约束支撑选择：屈曲约束支撑选择时，需对屈曲约束支撑的刚度和芯材截面面积两个方面进行考虑；刚度方面，按照与步骤1中选择的普通支撑等刚度原则进行选择；芯材截面面积方面，按照分配承担的楼层剪力进行选择，芯材截面面积与所分配承担的楼层剪力呈正比，分配承担的楼层剪力越小，芯材截面面积也越小；

步骤3，屈曲约束支撑布置：在各个楼层中全部用屈曲约束支撑布置成呈“人”字形的屈曲约束支撑支撑结构体系；

步骤4，普通支撑布置：采用弹塑性时程分析法，对步骤3中的屈曲约束支撑支撑结构体系，进行中震和大震作用下弹塑性变形和消能机制的校核；并将在大震作用下不屈服的屈曲约束支撑，按照等刚度原则，替换为步骤1中选择的普通支撑。

2.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于：还包括步骤5，再次进行弹塑性时程分析：对步骤4中替换为普通支撑的支撑结构体系，重新进行大震作用下弹塑性时程分析，当普通支撑无屈服时，则判定合格；否则，需重新替换为屈曲约束支撑。

3.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于：所述步骤4中，普通支撑布置在0.9倍以上房屋高度处。

4.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于：所述步骤2中，屈曲约束支撑在芯材截面面积选择时，需选择A、B、C、D四种规格的屈曲约束支撑，D、C、B、A的芯材截面面积逐渐递减；其中，D布置在0.3倍及以下房屋高度处；C布置在0.3倍至0.6倍房屋高度处；B布置在0.6倍至0.75倍房屋高度处；A布置在0.75倍以上房屋高度处。

5.根据权利要求4所述的屈曲约束支撑的优化设计方法，其特征在于：D、C、B、A的芯材截面面积逐渐递减的递减比例在25-36%之间。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的屈曲约束支撑的优化设计方法所设计的支撑结构体系，其特征在于：包括设置在高层建筑中且均呈“人”字形的屈曲约束支撑和普通支撑，在0.9倍及以下房屋高度处全部设置为屈曲约束支撑，在0.9倍以上房屋高度处全部设置为普通支撑；其中，屈曲约束支撑在0.75倍至0.9倍房屋高度处的芯材截面积均为A，屈曲约束支撑在0.6倍至0.75倍房屋高度处的芯材截面积均为B，则A比B小28-36%。

7.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于：所述普通支撑为圆钢管。

8.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于：位于0.9倍以上房屋高度处普通支撑的截面积均为E，且E=A。

9.根据权利要求6所述的屈曲约束支撑的支撑结构体系，其特征在于：所述屈曲约束支撑在0.3倍至0.6倍房屋高度处的芯材截面积均为C，在0.3倍及以下房屋高度处的芯材截面积均为D，则D、C和B逐渐递减，递减的比例在25-35%之间。