美标钢结构特殊抗弯框架之设计(9)

3.6延性性能构造

作为一种高延性体系，钢结构特殊抗弯框架在遭受严重地震震动时，许多构件可能会经历显著的非弹性行为。这种非弹性行为的主要来源是以塑性铰的形式出现在梁柱连接附近的梁中。在适当配置的体系中，这种塑性铰应发生在多个楼层上，以分散总位移需求，并将局部变形和构件应变限制在构件能够承受的水平。除了梁的塑性铰外，柱基处可能会出现非弹性行为，梁柱连接的非弹性行为也会受到限制。

钢结构特殊抗弯框架设计中包含了许多特征，以达到预期的延性水平。一个主要特征是梁和柱构件所需的宽厚比。此外，钢结构特殊框架构件必须横向支撑，以确保稳定性。AISC 341§E3.4b规定了钢结构特殊框架梁横向支撑的最大间距，并规定了该支撑的刚度和强度标准，以避免横向扭转屈曲。在框架支撑混凝土楼板的大多数应用中，仅为底部梁翼缘提供横向支撑。还需要在楼层水平上对柱进行横向支撑。这种支撑对于深柱截面尤其重要，尽管由于其的高惯性矩/单位长重量比对框架刚度有效，但与更坚固的W14柱形状相比，更容易发生横向扭转屈曲。

如前几节所述，实施强柱/弱梁设计理念对于良好的钢结构特殊抗弯框架性能非常重要。尽管需要避免柱铰，但在剧烈震动下，柱始终会在框架柱脚和其他位置形成铰。框架设计应该明确地考虑这种非弹性需求。一般来说，钢结构特殊抗弯框架柱脚的设计应足够坚固，以便非弹性变形限制在能够表现出显著延性的区域内，例如柱脚连接正上方的柱构件。另一种方法，如果钢结构特殊抗弯框架延伸到基础，设计和构造锚栓，以产生限制对连接的其他构件的要求，或者通过在支撑基础构件中形成屈服。在某些情况下，工程师可能希望设计柱，假设基础是“铰接”。在这些情况下，在不破坏锚固和基础附件的情况下，对基础进行详细设计，以适应预期的大转动，这一点很重