弹性设计阶段,屈曲约束支撑框架体系与普通支撑框架体系的设计方法基本相同,但在支撑布置、构件验算、节点设计等方面具有不同点。在地震区,普通支撑可布置成X型,但是屈曲约束支撑由于其特殊的构造方法,不可选用X型支撑布置。构件验算过程中,屈曲约束支撑不需要进行稳定验算,仅需要进行强度验算,而普通钢支撑的稳定验算是其主要的验算内容。现行《高层民用建筑钢结构技术规程》中规定普通钢支撑的节点连接承载力应不小于1.2倍支撑净截面抗拉强度。为保证耗能型屈曲约束支撑和屈曲约束支撑型阻尼器的耗能能力,其节点连接承载力应不小于1.2倍支撑的极限承载力;而对承载型屈曲约束支撑,其节点连接极限承载力应不小于1.3倍支撑的屈服承载力。
塑性设计阶段,如采用动力时程分析方法屈曲约束支撑滞回模型可采用简单的双线性滞回模型,而普通钢支撑应采用拉压不对称的滞回模型。
屈曲约束支撑应布置在能大限度地发挥其耗能作用的部位,同时不影响建筑功能与布置,并满足结构整体受力的需要。
屈曲约束支撑可依照以下原则进行布置:
1.地震作用下产生较大支撑内力的部位。
2.地震作用下层间位移较大的楼层。
3.宜沿结构两个主轴方向分别设置。
4.可采用单斜撑、人字型或V型支撑布置,也可采用偏心支撑的布置形式,当采用偏心支撑布置时候,设计中应保证支撑先于框架梁屈服。
与普通支撑相比屈曲约束支撑具有以下点：
1.承载力高
2.延性与滞回性能好
屈曲约束支撑在弹性阶段工作时,就如同普通支撑可为结构提供很大的抗侧刚度,可用于抵抗小震。屈曲约束支撑在弹塑性阶段工作时,变形能力强、滞回性能好,就如同一个性能良的耗能阻尼器,可用于结构抵御大震。
3.保护主体结构
屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力,在大震下可起到保险丝”的作用,用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏,并且大震后,可以方便地更换损坏的支撑。
4.减小相邻构件受力
由于普通支撑受压屈曲,受拉与受压承载力差异可能很大,而普通支撑的截面由受压承载力控制,但支撑受拉时其内力大可达到受拉承载力,故与支撑相邻构件的内力由支撑受拉承载力控制。如采用屈曲约束支撑,支撑受拉与受压承载力差异很小,可大大减小与支撑相邻构件的内力(包括基础),减小构件截面尺寸,降低结构造价。
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