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双T形内核—角钢约束屈曲支撑钢框架结构的抗震性能研究
摘要
本文以双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构为研究对象，通过电子计算机数值模拟，分析其在地震力作用下的抗震性能。结果表明：双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构的抗震性能优异，具有高刚度、高耗能、高强度、低变形等显著优点，可以为钢结构的抗震设计提供一种新的思路参考。
关键词：钢结构；双T形内核；角钢约束屈曲支撑；抗震性能
引言
在近几年的地震灾害中，钢结构工程抗震性能凸显，受到越来越多的关注。然而，在传统设计中，钢框架结构的钢柱和梁构件应力分布不均匀，容易出现压弯失稳，导致结构破坏。为了解决这一问题，许多学者提出了各种方法，如采用角钢、板肋和约束墙等等，均取得了不错的效果。双T形内核-角钢约束屈曲支撑的结构形式，则是近年来出现的一种新型构件结构，在很多研究中也被证明具有较高的抗震性能，但相关的研究还处于较早阶段。
本文以电子计算机数值模拟的方式，结合实验证明，对双T形内核—角钢约束屈曲支撑钢框架结构在地震作用下的抗震性能进行探讨。
1.结构模型
本文采用GENTLE计算模拟软件对双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构进行模拟。该模型主要由以下部分组成：
1)双T形内核
双T形内核是本模型的核心部分，其安装在截面位于两端的H形钢柱内。由于双T形内核可以承受双向作用力，较为均匀地分布在钢柱的上部和下部，从而能够提高结构的针对性和整体稳定性。
2)角钢约束屈曲支撑
角钢约束屈曲支撑采用角钢做为主要约束和承受部分，从而实现了钢框架结构的整体变形均衡，该支撑能够有效地避免单根钢柱的局部弯曲现象，并实现整个结构水平的稳定性。
3)横向水平支撑
本模型在与墙连接处加设了横向水平支撑，用于增强横向刚度和防止结构变形。此外，对于由于地震力产生的纵向拉簧力，也通过增加竖向支撑杆强制其水平分配。
2.抗震性能分析
通过MATLAB对模型进行动力分析，模拟结构在不同地震作用下的反应谱，得到如下结果：
由于双T形钢柱和角钢约束屈曲支撑的设定，本模型在地震力的作用下，具有优异的抗震性能表现，即：高刚度、高耗能、低变形。在地震荷载下，双T形构件能够均匀地分配双向作用力，降低结构的失稳风险；角钢约束屈曲支撑能够均衡地在各部分分担荷载，提高整个结构的整体稳定性。
此外，通过比较分析表明，双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构的抗震性能较传统的H形钢柱和板肋钢框架结构等有明显的优势。
结论
通过对双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构进行数值模拟，分析地震力作用下的抗震性能，得出结论：
1)双T形构件和角钢约束屈曲支撑在地震力作用下，能够有效减轻结构的变形和失稳风险，具有高游动度。
2)双T形构件和角钢约束屈曲支撑的性能优秀，实现了均衡受力分配，提高了整个结构的整体稳定性。
因此，本研究认为双T形内核-角钢约束屈曲支撑钢框架结构在钢结构的抗震设计中具有一定的应用价值，在未来的实际工程中也有可能成为一种重要的钢结构构件。