鋁合金抗震支吊架的性能分析
根據ECCS的安全加載制度，在低周反複加載之前，需要對鋁合金抗震支吊架結構進行單調靜力加載，通過所得荷載-位移曲線及對應應力雲圖來确定結構的屈服位移和屈服荷載。
為盡可能擷取全過程的荷載-位移曲線，單調靜力加載采用位移控制。由于抗震支吊架結構隻承擔水準荷載，不承擔重力荷載，故僅對抗震支品架施加水準方向的荷載。
屈服荷載：将荷載-位移曲線的屈服平台所對應的荷載稱為屈服荷載。對于沒有明顯屈服平台的曲線，可通過能量等效面積法計算求得屈服荷載和屈服位移。
能量等效面積法具體做法如圖1所示。
做斜線OA與曲線相交，使曲線内外兩側的陰影面積相等，過A點做垂線AB，AB與曲線的交點所對應的荷載為屈服荷載Py，所對應的位移為屈服位移▲y。
單側向抗震支吊架的荷載-位移曲線如圖2所示。加載初期，抗震支吊架結構處于彈性階段，荷載-位移曲線近似為直線，由于結構兩側設定側向限制，不會發生平面外失穩。
随着位移荷載的增加，結構逐漸進入塑性階段，剛度逐漸下降，繼續加載，位移增加而荷載上升緩慢。斜撐承受拉力為正向，斜撐承受壓力為負向。
結構正向加載應力雲圖如圖3所示。正向加載時抗震支吊架斜撐承受拉力，左側立柱承受壓力，橫梁左側受拉右側受壓。
位移荷載不斷增大，斜撐下部抗震連接配接件在斜撐拉力作用下發生一定的轉動，對立柱産生力矩作用，立柱下部逐漸發生屈曲，承載力下降。
結構負向加載應力雲圖如圖4所示。負向加載時抗震支吊架斜撐承受壓力，左側立柱承受拉力，橫梁左側承受壓力右側承受拉力。
抗震斜撐達到受壓臨界承載力發生失穩承載力下降。是以，單側向抗震支吊架應按照負向加載的屈服位移和屈服荷載進行取值。
雙側向抗震支吊架的荷載-位移曲線如圖5所示。加載初期位移較小，抗震支吊架結構處于彈性階段，兩側的抗震斜撐均尚未發生失穩，荷載-位移曲線近似為直線。
随着位移荷載的增大，承受壓力的一側抗震斜撐很快達到受壓臨界承載力發生失穩，荷載-位移曲線出現短暫的下降段，之後僅依靠承受拉力的一側抗震斜撐來抵抗水準荷載。
随着位移荷載的不斷增大，受拉一側的抗震斜撐逐漸進入塑性階段，荷載随位移的增大而增大的趨勢減小。雙側向抗震支吊架的受力雲圖如圖6所示。
根據工程背景設計的兩款鋁合金抗震支吊架均可應用于抗震設防烈度為8度的建築機電工程，而且是偏于安全的。單側向抗震支吊架的峰值荷載較大，是發揮了剛性抗震斜撐較大截面尺寸和較大闆厚的作用，而雙側向柔性斜撐在滿足抗震設計要求的情況下更節省材料。
此兩種形式的抗震支吊架有各自的優勢和使用範圍，當安裝空間有限時可選用單側向抗震支吊架，可根據具體承載力需求适當減小抗震斜撐截面以節省成本。當安裝空間充足時可選用雙側向抗震支吊架。
對單側向、雙側向抗震支吊架進行低周反複加載分析，得到以下結論：
單側向抗震支吊架正負向加載的受力性能差别較大，負向加載時抗震斜撐首先達到臨界受壓承載力而繞弱軸發生失穩破壞，雙側向抗震支吊架正負向加載的受力性能基本相同，主要依靠抗震斜撐承受拉力來抵抗荷載。
滞回曲線均具有一定的非線性，新型抗震連接配接件均未先破壞，符合設計要求。可根據安裝空間情況選擇抗震支吊架形式，單側向斜撐可根據承載力需求适當減小截面以節省成本。
有限元結果驗證兩種形式的鋁合金抗震支吊架均可應用于抗震設防烈度為8度的建築機電工程，按本文的設計方法及公式進行設計是偏安全的。
#把地球的故事講給宇宙#
