考慮支撐斷裂及節(jié)點(diǎn)板作用的中心支撐框架抗震性能研究

崔 瑤，許肖卓，林 遲

(1. 大連理工大學(xué)海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧，大連 116024；2. 福建省建設(shè)工程質(zhì)量安全總站，福建，福州 350000)

中心支撐框架(CBFs)具有良好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)性，是常見的抗震結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)主要通過(guò)支撐構(gòu)件抵抗地震作用，在小震和中震下支撐提供結(jié)構(gòu)所需的抗側(cè)剛度和強(qiáng)度，在大震和罕遇地震下通過(guò)支撐受拉屈服、受壓屈曲和后屈曲變形等行為提供結(jié)構(gòu)的非彈性變形需求，減輕梁柱等主要承重構(gòu)件的損傷。支撐斷裂是CBFs 在強(qiáng)震作用下的“首選”破壞模式，設(shè)計(jì)通過(guò)支撐斷裂防止結(jié)構(gòu)發(fā)生突然倒塌[1]。1994 年北嶺地震[2]、1995年神戶[3]、2011 年?yáng)|日本大地震[4]中均出現(xiàn)了支撐斷裂破壞，如圖1 所示。支撐的斷裂破壞會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)承載力和剛度的折減，對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體倒塌研究可以有效發(fā)揮框架和支撐雙重體系作用，進(jìn)一步提升結(jié)構(gòu)抗震性能[5?6]。

圖1 中心支撐框架支撐斷裂破壞Fig.1 Brace fracture in CBFs

中心支撐框架通常被理想化考慮為桁架結(jié)構(gòu)，忽略了其復(fù)雜的受力行為，包括節(jié)點(diǎn)板對(duì)結(jié)構(gòu)承載力和剛度的顯著影響，即節(jié)點(diǎn)不是鉸接[7]。AISC[8]規(guī)定支撐兩端的節(jié)點(diǎn)板必須有足夠的強(qiáng)度和延性保證支撐構(gòu)件的面外屈曲變形，為結(jié)構(gòu)提供延性。Lehman 等[9]通過(guò)對(duì)中心支撐框架的足尺試驗(yàn)研究，表明節(jié)點(diǎn)板的剛度增加將減小支撐構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，導(dǎo)致框架的側(cè)向剛度增加，并且增加節(jié)點(diǎn)板厚度將降低結(jié)構(gòu)的變形能力。Hsiao 等[10]分別將支撐兩端考慮為節(jié)點(diǎn)板連接、鉸接、固接三種情況，對(duì)14 個(gè)試驗(yàn)試件進(jìn)行對(duì)比模擬分析，表明考慮節(jié)點(diǎn)板連接與試驗(yàn)吻合較好，而鉸接和固接兩種連接分別過(guò)低和過(guò)高地計(jì)算了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度。Lin 等[11]對(duì)傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改善，指出不可以忽略節(jié)點(diǎn)板與框架之間力的相互作用。崔瑤等[12]考慮支撐兩端節(jié)點(diǎn)板連接和鉸接，建立三層一跨中心支撐框架進(jìn)行易損性分析，指出將連接簡(jiǎn)化為鉸接會(huì)低估中心支撐框架的安全系數(shù)，建議考慮節(jié)點(diǎn)板對(duì)框架的貢獻(xiàn)。

為研究考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)板作用及支撐斷裂行為對(duì)中心支撐框架抗震性能的影響，本文利用OpenSees 軟件[13]建立了可以考慮節(jié)點(diǎn)板作用以及支撐斷裂行為的數(shù)值模型，并應(yīng)用國(guó)內(nèi)外典型試驗(yàn)結(jié)果，從單個(gè)支撐構(gòu)件、不同梁柱連接構(gòu)造的一層一跨中心支撐框架、三層一跨中心支撐框架三個(gè)層次，驗(yàn)證了數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和適用性。在此基礎(chǔ)上，以三層一跨中心支撐鋼框架為對(duì)象，通過(guò)動(dòng)力增量時(shí)程分析的方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力評(píng)估，深入分析考慮節(jié)點(diǎn)板作用及支撐斷裂行為對(duì)中心支撐鋼框架抗震性能的影響，為實(shí)際工程提出建議。

1 單個(gè)支撐試驗(yàn)?zāi)M

1.1 試驗(yàn)概況

2009 年，F(xiàn)ell 等[14]進(jìn)行了單個(gè)支撐的拉壓往復(fù)循環(huán)加載試驗(yàn)，研究不同參數(shù)對(duì)支撐非彈性屈曲和斷裂性能的影響，包括支撐試件的形狀(箱形、圓形等)、加載制度、長(zhǎng)細(xì)比等參數(shù)。試驗(yàn)加載裝置如圖2 所示，支撐一端通過(guò)節(jié)點(diǎn)板與反力墻相連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)換梁與作動(dòng)器連接實(shí)現(xiàn)加載，對(duì)比支撐的軸力-換算層間位移角分析不同參數(shù)對(duì)支撐抗震性能的影響。

圖2 加載裝置[14]Fig.2 Test loading system[14]

本文采用圖3 所示精細(xì)化建模方式對(duì)支撐構(gòu)件進(jìn)行模擬，其中支撐采用基于位移的非線性梁柱單元(DispBeamColumn)，將支撐沿長(zhǎng)度方向分割為8 個(gè)單元，每個(gè)單元設(shè)置5 個(gè)積分點(diǎn)，確保計(jì)算結(jié)果的精確性。支撐采用單軸應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)材料模型(SteelMPF)[15]。均采用纖維截面(Fiber Section)，箱型截面支撐沿截面厚度方向、寬度方向分別劃分為4、10 個(gè)纖維面，圓型截面支撐沿半徑方向、垂直半徑方向分別劃分4、12 個(gè)纖維面。為了模擬支撐的初始缺陷，支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)置初始面外變形，跨中節(jié)點(diǎn)變形量l0為支撐長(zhǎng)度的1/1000[16]。

圖3 支撐斷裂模型Fig.3 Brace fracture model

為模擬試驗(yàn)中的加載邊界條件，圖2 中的反力墻和加載鋼梁等均簡(jiǎn)化為剛性桿，并且通過(guò)剛性桿對(duì)支撐施加軸向位移。在實(shí)際情況中，支撐兩端節(jié)點(diǎn)板為了配合支撐發(fā)生面外變形，需要在支撐端部預(yù)留2t倍節(jié)點(diǎn)板板厚的凈距。為模擬節(jié)點(diǎn)板的變形行為，支撐端點(diǎn)與簡(jiǎn)化剛性桿的連接通過(guò)設(shè)置面外轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧，轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧使用零長(zhǎng)度單元(Zerolength)模擬。材料使用steel02 本構(gòu)，強(qiáng)化系數(shù)取0.01。根據(jù)Yoo[17]的研究，轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧的剛度和屈服強(qiáng)度通過(guò)式(1)和式(2)進(jìn)行計(jì)算：

式中：E為鋼材的彈性模量；Ww為節(jié)點(diǎn)板的有效寬度；Lave為節(jié)點(diǎn)板有效長(zhǎng)度；t為節(jié)點(diǎn)板的厚度；Fy,g為節(jié)點(diǎn)板的屈服強(qiáng)度。

支撐受到的循環(huán)拉壓作用會(huì)產(chǎn)生疲勞損傷，最終導(dǎo)致斷裂，這種行為利用OpenSees 中的疲勞單軸材料(Fatigue Material)進(jìn)行模擬。利用該材料對(duì)支撐單元進(jìn)行二次定義，記錄支撐截面單個(gè)纖維的應(yīng)變值大小。疲勞單軸材料采用線性應(yīng)變累計(jì)假設(shè)，循環(huán)加載作用下，單個(gè)纖維發(fā)生斷裂行為的極限應(yīng)變值εi計(jì)算見式(3)[15]。單個(gè)纖維的逐漸失效將導(dǎo)致支撐構(gòu)件完全斷裂。

式中：ε0是支撐的截面形狀參數(shù)，箱型、圓型支撐截面可均由式(3)計(jì)算；系數(shù)m用于考慮材料應(yīng)變與循環(huán)加載次數(shù)Nf之間的關(guān)系，取經(jīng)驗(yàn)值m=?0.03[15]；k為支撐計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)；L為支撐長(zhǎng)度；r為支撐截面回轉(zhuǎn)半徑；w、D分別為箱型、圓型支撐截面寬度、直徑；t為截面厚度。

1.2 模型驗(yàn)證

圖4 為四個(gè)支撐試件模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，其中試件HSS1-1、HSS1-2 為箱型鋼支撐，P1-1、P1-3 為圓型鋼支撐。可以看出數(shù)值模型能較為準(zhǔn)確地模擬出實(shí)際支撐構(gòu)件在循環(huán)荷載作用下支撐受拉屈服、受壓屈曲時(shí)的承載力，并且能準(zhǔn)確模擬支撐斷裂發(fā)生的時(shí)刻。

圖4 支撐斷裂數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.4 Comparison of numerical results of brace fracture

2 一層一跨支撐框架試驗(yàn)?zāi)M

2.1 試驗(yàn)概況

2019 年，張薇[18]為了能夠深入探究不同梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式對(duì)支撐框架體系的抗震性能影響及節(jié)點(diǎn)板自身的受力情況影響，進(jìn)行了四個(gè)一層一跨中心支撐框架擬靜力試驗(yàn)，試件列表見表1。試驗(yàn)參數(shù)包括柱截面類型(箱型、工字形)，梁柱連接方式(剛接、鉸接)以及柱的連接軸(強(qiáng)軸、弱軸)等，試件示意圖如圖5 所示。

表1 試件列表Table 1 List of specimens

圖5 一層一跨中心支撐框架試件示意圖 /mm Fig.5 Specimens of one-story and one-span CBF

以該試驗(yàn)試件為對(duì)象進(jìn)行OpenSees 建模，采用試件實(shí)際尺寸及構(gòu)造，各構(gòu)件的材料強(qiáng)度均為材料試驗(yàn)所得。模型示意圖如圖6 所示，其中支撐的模擬方式與上一節(jié)描述一致，參數(shù)計(jì)算見式(3)。梁、柱均使用基于力的非線性梁柱單元(Force Beam Column)，梁柱采用1 個(gè)非線性梁柱單元，每個(gè)單元沿長(zhǎng)度方向設(shè)置10 個(gè)積分點(diǎn)。梁柱鋼材本構(gòu)關(guān)系采用Steel02 模型，強(qiáng)化系數(shù)取0.01。梁柱截面均采用纖維截面，保證計(jì)算的精確性。試件B、HS、HW 的梁柱節(jié)點(diǎn)為焊接剛接，采用剛接結(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬。試件HP 的梁柱節(jié)點(diǎn)為螺栓鉸接，因此采用面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧模擬。面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧采用零長(zhǎng)度單元(Zerolength)，材料本構(gòu)參考Liu和Astaneh-Asl[19]提出的分析模型。

圖6 一層一跨中心支撐框架模型Fig.6 Models of one-story and one-span CBF

為考慮節(jié)點(diǎn)板對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)剛度的貢獻(xiàn)，不能簡(jiǎn)單地將支撐兩端簡(jiǎn)化為鉸接或固結(jié)進(jìn)行計(jì)算。本文采用的節(jié)點(diǎn)板建模方法是通過(guò)剛域段、一根彈性桿、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧組合來(lái)模擬節(jié)點(diǎn)板與框架梁柱、支撐之間的相互作用[18]，如圖6 所示。剛域段通過(guò)彈性的梁柱單元(ElasticBeamColumn)進(jìn)行模擬，在節(jié)點(diǎn)板端部對(duì)應(yīng)位置設(shè)置分別與梁柱垂直的剛域段，以此來(lái)考慮節(jié)點(diǎn)板對(duì)梁柱抗側(cè)剛度的提高。柱弱軸連接時(shí)，僅設(shè)置一個(gè)剛域段。為了體現(xiàn)節(jié)點(diǎn)板受到由于梁柱夾角改變而引起的拉壓作用，通過(guò)一根彈性桿將節(jié)點(diǎn)板端部相連，彈性桿通過(guò)桁架單元(Truss)進(jìn)行模擬，兩端與剛域鉸接連接，單元的截面積與等效短柱[20]的截面尺寸相同，材料用Steel02 材料，屈服強(qiáng)度取節(jié)點(diǎn)板的屈服強(qiáng)度。支撐端部設(shè)置面外轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧來(lái)模擬節(jié)點(diǎn)板配合支撐發(fā)生面外變形，轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧設(shè)置在支撐軸線與模擬節(jié)點(diǎn)板框架作用的彈性桿的相交處，轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧的剛度和屈服強(qiáng)度通過(guò)式(1)和式(2)進(jìn)行計(jì)算。

2.2 模型驗(yàn)證

四個(gè)模型的層間剪力-層間位移角滯回曲線與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖7 所示。可以發(fā)現(xiàn)，采用上述節(jié)點(diǎn)板以及支撐建模方式能較好地模擬整體一層一跨中心支撐框架在支撐受拉時(shí)的承載力變化和加載后期由于支撐損傷導(dǎo)致的剛度退化現(xiàn)象，并且支撐受壓屈曲后的框架承載力大小也吻合較好。隨著循環(huán)加載圈數(shù)增加，支撐模型能較準(zhǔn)確地模擬支撐的斷裂行為。

圖7 一層一跨支撐框架模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.7 Comparison of calculation results of onestory and one-span CBF

3 三層一跨支撐框架試驗(yàn)?zāi)M

3.1 試驗(yàn)概況及模型介紹

選取華盛頓大學(xué)和臺(tái)北國(guó)家地震工程研究中心(NCREE)進(jìn)行的三層中心支撐框架擬靜力試驗(yàn)[21]進(jìn)行建模，進(jìn)一步驗(yàn)證上述建模方法能模擬更為復(fù)雜的中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震行為，為中心支撐框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌分析提供基礎(chǔ)。

伊利諾伊州芝加哥大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家魏巍正使用GEVIs研究不同的電輸入信號(hào)是如何在小鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)元內(nèi)被整合的。魏巍的研究興趣涉及一類能夠?qū)σ欢ǚ较蜻\(yùn)動(dòng)的視覺刺激產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)的神經(jīng)元。通過(guò)觀測(cè)這些神經(jīng)元不同部位膜電位的變化，她希望可以理解細(xì)胞如何處理輸入信號(hào)，以探測(cè)刺激的運(yùn)動(dòng)方向。

如圖8(a)所示，結(jié)構(gòu)為三層一跨的跨層X 型中心支撐框架，跨度為6 m，支撐的傾斜角度為45°，層高及節(jié)點(diǎn)板尺寸如圖所示。其中支撐為HSS 5×5×3/8 (127 mm×127 mm×9 mm)的方鋼管，柱 截 面 為W12×106 (H328 mm×310 mm×16 mm×23 mm)，一層、二層梁截面為W21×68 (H536 mm×210 mm×11 mm×17 mm)，三層梁截面為W24×94(H617 mm×230 mm×13 mm×22 mm)。

圖8 三層一跨中心支撐框架試件及計(jì)算模型 /mm Fig.8 Specimen and models of three-story and one-span CBF

按照框架的實(shí)際尺寸進(jìn)行建模，如圖8(b)所示。梁柱節(jié)點(diǎn)按照實(shí)際構(gòu)造設(shè)置為剛接節(jié)點(diǎn)或者轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧。支撐采用考慮損傷的斷裂模型，疲勞單軸材料(Fatigue Material)的關(guān)鍵參數(shù)通過(guò)式(3)進(jìn)行計(jì)算。結(jié)構(gòu)中均為柱強(qiáng)軸與梁連接，且為剛接，節(jié)點(diǎn)板簡(jiǎn)化方式與圖6(a)中試件B/HS 一致，考慮節(jié)點(diǎn)板對(duì)梁柱構(gòu)件承載力和剛度的貢獻(xiàn)。

3.2 模型驗(yàn)證

模型計(jì)算得到的各層剪力-層間位移角滯回曲線與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖9 所示?？梢钥吹綀D9(a)所示的整體框架滯回曲線吻合較好，包括結(jié)構(gòu)在加載后期的剛度、承載力變化，并且準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了支撐構(gòu)件發(fā)生斷裂的時(shí)刻以及框架由于支撐斷裂導(dǎo)致的剛度顯著降低。由圖9(b)、圖9(c)可知，模型有效地計(jì)算了框架二層和三層支撐發(fā)生斷裂的時(shí)刻，并且滯回曲線表明支撐均是在加載正方向發(fā)生斷裂破壞，即框架一層左支撐和二層右支撐首先發(fā)生斷裂，與試驗(yàn)現(xiàn)象相同。由圖9(d)可知，框架第三層變形明顯小于第一層、二層，處于彈性變形階段，支撐損傷較小，沒有發(fā)生斷裂行為，與試驗(yàn)現(xiàn)象相符。

圖9 各層層間剪力-層間位移角對(duì)比Fig.9 Comparison of hysteresis curves of shear force-story drift ratio in each story

4 結(jié)構(gòu)抗倒塌能力分析

為簡(jiǎn)化計(jì)算，傳統(tǒng)的中心支撐框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)估時(shí)通常不會(huì)考慮支撐斷裂等實(shí)際震害。為研究考慮支撐斷裂行為及節(jié)點(diǎn)板作用對(duì)中心支撐框架抗震性能的影響，本文基于動(dòng)力增量時(shí)程分析[22](Incremental Dynamic Analysis，簡(jiǎn)稱“IDA”方法)對(duì)文獻(xiàn)[21]中的中心支撐框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗倒塌能力分析。

4.1 結(jié)構(gòu)易損性分析

結(jié)構(gòu)抗地震倒塌易損性是指在未來(lái)可能遭遇不同強(qiáng)度地震下發(fā)生倒塌的概率，常用易損性曲線描述，在易損性曲線中涉及三個(gè)參數(shù)：代表結(jié)構(gòu)性能的結(jié)構(gòu)反應(yīng)Z(即地震需求)、破壞極限狀態(tài)界限值LS(即抗震能力)以及地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)Y[23]。根據(jù)震害的輕重，我國(guó)抗震規(guī)范將結(jié)構(gòu)按照抗震性能要求分為五種狀態(tài)，分別為基本完好(LS1)、輕微破壞(LS2)、中等破壞(LS3)、嚴(yán)重破壞(LS4)和倒塌(LS5)五個(gè)等級(jí)[23?24]，并給出了層間位移角的參考指標(biāo)，如表2 所示。其中，[θe]為彈性層間位移角限值，取《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011?2010)[24]中給出的多、高層鋼結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值1/250。

表2 多層鋼框架極限狀態(tài)定義Table 2 Limit state definition of steel frame structures

結(jié)構(gòu)抗倒塌儲(chǔ)備系數(shù)CMR作為結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的量化指標(biāo)，定量地反映了結(jié)構(gòu)抗倒塌能力與設(shè)防需求之間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)抗倒塌儲(chǔ)備系數(shù)是利用結(jié)構(gòu)倒塌的易損性曲線，將對(duì)應(yīng)50%倒塌概率的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)IM50%倒塌作為結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力指標(biāo)[25]，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大震的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)IM設(shè)防大震之比作為結(jié)構(gòu)的抗倒塌安全儲(chǔ)備指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

將第3.1 節(jié)中考慮支撐斷裂及節(jié)點(diǎn)板作用的模型稱為“實(shí)際模型”，如圖8(b)所示，通過(guò)刪除支撐的疲勞單軸材料(Fatigue Material)，建立不考慮支撐斷裂的框架模型，命名為“簡(jiǎn)化模型”，如圖8(c)所示。本文選用ATC-63[26]推薦的22 條遠(yuǎn)場(chǎng)波作為地震動(dòng)輸入對(duì)兩個(gè)模型進(jìn)行動(dòng)力增量時(shí)程分析，選取地震波峰值加速度(PGA)作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)，并將結(jié)構(gòu)最大層間位移角θmax作為結(jié)構(gòu)反應(yīng)參數(shù)，將PGA 由0.1g調(diào)幅至2.0g，每級(jí)增量為0.1g。

圖10 易損性曲線Fig.10 Fragility curves

4.2 計(jì)算結(jié)果

計(jì)算得到兩個(gè)模型相應(yīng)的易損性曲線如圖10所示，并根據(jù)式(4)計(jì)算結(jié)構(gòu)的倒塌儲(chǔ)備系數(shù)(表3)。由圖10 可知，實(shí)際模型發(fā)生“輕微破壞(LS2)”、“中度破壞(LS3)”、“嚴(yán)重破壞(LS4)”的易損性曲線斜率較大。簡(jiǎn)化模型開始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)倒塌的PGA 為0.5g，而實(shí)際模型在PGA 為0.4g時(shí)即出現(xiàn)倒塌。表明在地震作用下，考慮實(shí)際支撐斷裂震害時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)損傷概率增大。對(duì)比表3發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)化模型由于不考慮支撐斷裂，結(jié)構(gòu)倒塌儲(chǔ)備系數(shù)提高了25%，發(fā)生倒塌的概率明顯降低。因此，對(duì)中心支撐框架進(jìn)行抗震性能分析時(shí)，不考慮實(shí)際發(fā)生的支撐斷裂破壞，不能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)的地震響應(yīng)，會(huì)過(guò)高估計(jì)結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，可能造成建筑物倒塌，出現(xiàn)嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

表3 結(jié)構(gòu)倒塌儲(chǔ)備系數(shù)Table 3 Collapse margin ratios of structures

5 結(jié)論

本文詳細(xì)討論了考慮支撐斷裂行為及節(jié)點(diǎn)板作用的中心支撐框架結(jié)構(gòu)OpenSees 建模方法，并且先后通過(guò)單獨(dú)鋼支撐試驗(yàn)、一層一跨中心支撐框架試驗(yàn)、三層一跨中心支撐框架試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，對(duì)三層一跨中心支撐框架進(jìn)行抗倒塌能力分析，得到以下結(jié)論：

(1) 采用疲勞單軸材料(Fatigue Material)對(duì)支撐構(gòu)件進(jìn)行建模，能有效模擬支撐及整體框架在循環(huán)作用下的剛度退化和強(qiáng)度損失，并且準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了支撐斷裂行為。

(2) 剛域段、彈性桿、轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧組合模型能有效反映節(jié)點(diǎn)板對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)承載力和剛度的貢獻(xiàn)，而且適用于不同梁柱連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求，包括鉸接、剛接、柱弱軸連接等。

(3) 通過(guò)對(duì)中心支撐框架的動(dòng)力增量時(shí)程分析，表明不考慮支撐斷裂行為，會(huì)過(guò)高估計(jì)結(jié)構(gòu)的倒塌儲(chǔ)備系數(shù)，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在實(shí)際地震作用下發(fā)生倒塌。

(4) 建議對(duì)中心支撐框架進(jìn)行抗震性能分析時(shí)，考慮實(shí)際支撐斷裂行為及節(jié)點(diǎn)板作用，對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌能力評(píng)估結(jié)果更加合理。