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偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计(Ⅱ)——算例验证
随着城市化的加速发展，人们在建造房屋和其他建筑物时越来越注重它们的抗震性。尤其是在地震频发的地区，抗震性越来越成为建筑物的重要特性之一。本文主要介绍偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计，并通过算例验证其可行性。
一、偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计简介
1.1基本理论
偏心支撑钢框架的设计是建筑领域的一个重要问题。它具有良好的抗震性能，但是由于结构形式的固有特性，对于不同的地震作用效果可能存在差异，因此需要进行性态抗震设计。
在偏心支撑钢框架抗震设计中，屈服点谱理论被广泛应用。屈服点谱可以理解为一种专门针对钢结构的抗震设计手段。通过控制梁柱节点的特定点的屈服断裂行为，来实现结构整体的能量释放和破坏机制，从而保证钢结构在地震中的安全性。
1.2设计步骤
在进行偏心支撑钢框架的基于屈服点谱的性态抗震设计时，需要遵循以下步骤：
第一步，根据设计要求、结构参数和抗震目标，确定屈服点位置。
第二步，依据强震动地面运动参数，在结构中选择适当的控制屈服节点，并进行算法分析和设计。
第三步，对支撑外偏心跨度和支撑高度进行设计和校核，确保结构抗震性能的合理性。
第四步，对屈服点设计截面进行计算和校核。
第五步，对结构进行动力响应分析和分析验证，确定结构受到强震动地面运动时的响应稳定性以及抗震性能有效性。
1.3应用优势
偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计具有以下优势：
（1）当地震作用达到强度设计水平时，能够保证结构不会发生局部屈曲或破坏；
（2）能够使结构在地震作用下能够较好地吸收和释放能量；
（3）满足性能抗震设计的要求，能够提高抗震性能，保证结构的安全性，为建筑可靠性的提高提供了有效保障。
二、算例验证
以下为具体算例验证：
假设我们要设计一幢4层偏心支撑钢框架建筑，建筑结构图如下图所示：
（图片中仅为示意图）
建筑设计参数如下：
（1）建筑高度：20m；
（2）结构质量：500t；
（3）地震动参数：震级7级，设计地震加速度峰值0.54g。
按照基于屈服点谱理论的设计方法，应对建筑进行如下设计：
1.将建筑结构分为若干层（一般不超过5层）。
2.确定各层的平面形式及高度。
3.根据支撑方向和作用组合确定较塑性区域的位置及屈服点坐标。
4.以屈服点为控制点，设计主要控制构件，并根据设计计算出构件的断面尺寸。
5.进行结构的计算和分析，确定结构的抗震性能。
经过上述设计过程，得到的结构计算结果如下：
（1）屈服点位置：第二层，第三层。
（2）主要控制构件：钢柱（端部）、梁、钢柱（内部）。
（3）支撑外偏心跨度：4.6m。
（4）支撑高度：9.6m。
（5）屈服点设计截面：钢柱断面（300*300mm，40kg/m）、梁断面（500*500mm，80kg/m）
（6）抗震性能：能够满足性能抗震设计要求，结构在强震动地面运动下稳定，且不发生局部屈曲或破坏。
通过上述算例验证，我们可以发现，偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计是一种有效的设计方法。
结论
本文介绍了偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法，并且通过算例验证了其可行性。该方法具有非常显着的抗震优势，能够保证建筑在地震中的安全性。相信该方法将会在未来在更多的建筑设计中得到广泛应用。