屈曲约束支撑应用技术规程（征求意见稿）陕西

陕西省工程建设标准

屈曲约束支撑应用技术规程

Technicalspecificationforapplicationofbucklingrestrainedbrace

（征求意见稿）

前言

根据陕西省住房和城乡建设厅《关于下达2020年度工程建设标准制修订计

划的通知》陕建标发[2020]4号文件的要求，本规程编制组经过深入调查研究，

认真总结我国屈曲约束支撑实践经验，参考国内外有关标准，制定本规程。

本规程共10章，主要技术内容包括：1总则；2术语和符号；3基本规定；

4屈曲约束支撑设计；5结构设计；6结构连接；7性能检测；8施工；9验收；

10维护。

本规程由陕西省住房和城乡建设厅负责归口管理，陕西省建设标准设计站负

责日常管理，陕西省建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过

程中如有意见或建议，请寄送陕西省建筑科学研究院有限公司（地址：陕西省西

安市莲湖区环城西路北段272号，联系电话邮编：710082，邮

箱：sxqqyszc@163.com）。

本规程主编单位：陕西省建筑科学研究院有限公司

北京堡瑞思减震科技有限公司

本规程参编单位：华南理工大学

西部建筑抗震勘察设计研究院有限公司

成都基准方中建筑设计有限公司

中国中元国际工程有限公司

长安大学

中国建筑西北设计研究院有限公司

中国启源工程设计研究院有限公司

西安建筑科大工程技术有限公司

西安国家民用航天基地管委会

西安大兴新区（土门地区）综合改造管理委员会建设局

中联西北工程设计研究院有限公司

陕西省建筑工程质量检测中心有限公司

西安理工大学

西安交通大学

目次

1总则..........................................................................................................................1

2术语和符号..............................................................................................................2

2.1术语...............................................................................................................2

2.2符号...............................................................................................................3

3基本规定....................................................................................................................6

4屈曲约束支撑设计..................................................................................................8

4.1材料与选型...................................................................................................8

4.2构造...............................................................................................................9

4.3关键力学参数.............................................................................................13

4.4整体稳定.....................................................................................................15

4.5局部稳定.....................................................................................................18

5结构设计................................................................................................................21

5.1一般规定.....................................................................................................22

5.2结构分析与设计方法.................................................................................23

5.3子结构构造规定.........................................................................................26

6结构连接................................................................................................................28

6.1构造要求.....................................................................................................28

6.2屈曲约束支撑与节点板的连接.................................................................31

6.3节点板与预埋件的设计.............................................................................35

7性能检测................................................................................................................38

7.1检测方法.....................................................................................................38

7.2验收标准.....................................................................................................39

8施工........................................................................................................................40

8.1一般规定.....................................................................................................40

8.2加工及运输.................................................................................................40

8.3屈曲约束支撑连接件的安装.....................................................................41

8.4屈曲约束支撑的安装.................................................................................42

8.5屈曲约束支撑的涂装.................................................................................43

9验收........................................................................................................................45

9.1一般规定.....................................................................................................45

9.2进场验收.....................................................................................................45

9.3施工验收.....................................................................................................45

10维护......................................................................................................................48

10.1一般规定...................................................................................................48

10.2维护要求...................................................................................................48

附录A屈曲约束支撑钢框架滑移式节点设计流程..............................................50

本规程用词说明..........................................................................................................53

引用标准名录..............................................................................................................54

1总则

1.0.1为了在建筑结构中合理应用屈曲约束支撑技术，做到安全可靠、确保质量、

技术先进、经济合理，制定本规程。

【条文说明】1.0.1目前国内的屈曲约束支撑技术快速发展，科研成果不

断积累，应用屈曲约束支撑的工程数量不断增多。制定本规程，是为了在确保工

程质量的基础上，大力发展屈曲约束支撑技术，获得更好的综合经济效益和社会

效益。

1.0.2本规程适用于抗震设防烈度为6~9度地区，屈曲约束支撑产品的设计与制

作，以及采用屈曲约束支撑技术的建筑工程设计、施工、验收和维护。

【条文说明】1.0.2本规程适用于屈曲约束支撑在钢筋混凝土结构、钢结

构以及钢－混组合结构等工业与民用建筑结构中的应用。

1.0.3屈曲约束支撑用于建筑结构的减震设计时，整体结构的抗震设防目标和性

能目标应与国家现行有关标准的规定保持一致，屈曲约束支撑在罕遇地震作用下

不应失效。

1.0.4屈曲约束支撑结构的设计、施工、验收与维护，除执行本规程外，尚应符

合国家和陕西省现行有关标准、文件的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1屈曲约束支撑buckling-restrainedbrace

亦称“防屈曲支撑”，由核心单元、约束单元以及位于核心单元和约束单元之

间的无粘结材料或空气间隙层组成，可利用钢材塑性变形来消耗结构振动能量，

是一种能够提供弹性刚度的抗侧力构件，包括耗能型屈曲约束支撑和承载型屈曲

约束支撑两类。

【条文说明】2.1.1屈曲约束支撑是一种通过钢材轴向拉压弹性变形来提

供弹性刚度的抗侧力构件，或利用钢材拉压塑性变形来消耗结构振动能量的一种

位移相关型消能器。

2.1.2耗能型屈曲约束支撑energydissipationbuckling-restrainedbrace

可以提高结构的抗侧刚度和水平承载能力，作为结构的主要耗能构件使用，

先于主体结构构件屈服，不作为承受结构竖向荷载构件使用的屈曲约束支撑。

2.1.3承载型屈曲约束支撑non-energydissipationbuckling-restrainedbrace

可以提高结构的抗侧刚度和水平承载能力，先于主体结构构件屈服但不考虑

屈服后的耗能能力，可作为承受结构竖向荷载构件使用的屈曲约束支撑。

2.1.4全钢屈曲约束支撑all-steelbuckling-restrainedbrace

核心单元和约束单元均采用钢构件的屈曲约束支撑。

2.1.5屈服承载力yieldforce

屈曲约束支撑首次进入屈服时的轴力。

2.1.6极限承载力ultimateforce

屈曲约束支撑能够承受的最大轴向力，屈曲约束支撑承受的轴力超过该值后

认为屈曲约束支撑失效。

2.1.7屈服位移yielddisplacement

屈曲约束支撑首次进入屈服时所达到的轴向位移。

2.1.8设计位移designdisplacement

屈曲约束支撑在罕遇地震下所能达到的最大轴向位移。

2.1.9极限位移ultimatedisplacement

2

屈曲约束支撑在出厂时所允许产生的最大轴向位移。

2.1.10材料超强系数materialover-strengthfactor

屈曲约束支撑核心单元工作段所用钢材的屈服强度实测平均值与其屈服强

度标准值之比。

2.1.11应变强化系数strainhardeningfactor

屈曲约束支撑屈服后的受拉承载力与其屈服承载力之比。

2.1.12拉压不平衡系数compressionstrengthadjustmentfactor

同等位移幅值下的屈曲约束支撑受压承载力与受拉承载力之比。

2.1.13子结构substructure

与屈曲约束支撑直接相连的主体结构单元。

【条文说明】本节汇总了本规程采用的与屈曲约束支撑相关的专门术语。

本规程中采用的其他术语遵循现行国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》

GBJ132、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的规定。

2.2符号

α——通过时程分析所得到的屈曲约束支撑所在楼层在罕遇

地震下的最大层间侧移角；

Ny——屈曲约束支撑的屈服承载力；

Nu——屈曲约束支撑的极限承载力；

Nd——承载型屈曲约束支撑在罕遇地震下的轴力设计值；

fy——核心单元工作段钢材的屈服强度标准值；

ηy——核心单元工作段钢材的材料超强系数；

ω——核心单元工作段钢材的应变强化系数；

β——屈曲约束支撑的拉压不平衡系数；

Ep——累积耗能系数

δp——累积塑性变形系数

Edi——屈曲约束支撑在第i次循环加载中的滞回环面积；

Es——屈曲约束支撑的弹性应变能；

δy——屈曲约束支撑的轴向屈服位移；

|δtmax|i——第i次循环加载的受拉侧最大位移绝对值；

3

|δcmax|i——第i次循环加载的受压侧最大位移绝对值；

Lb——屈曲约束支撑产品的长度，对销轴连接取为支撑两端销

轴孔心之间的长度；

Ly——屈曲约束支撑核心单元的工作段长度；

My——按边缘纤维屈服准则计算的约束单元抗弯承载力设计值；

Lt——约束单元的长度；

a——屈曲约束支撑的跨中初始挠曲；

e1——带端套筒销轴连接屈曲约束支撑的平面内初始几何缺陷；

e2——传统销轴连接屈曲约束支撑的平面内初始几何缺陷；

α1——带端套筒销轴连接屈曲约束支撑的平面内弯矩放大系数；

α2——传统销轴连接屈曲约束支撑的平面内弯矩放大系数；

c——核心单元与约束单元之间沿平面内方向的单侧间隙值；

Pcr,t——约束单元欧拉临界力；

EIt——约束单元的抗弯刚度；

Ipt——核心单元过渡段截面的平面内惯性矩与约束单元截面的平

面内惯性矩之比；

Me——屈曲约束支撑连接段根部的平面内弯矩设计值；

Ae——屈曲约束支撑连接段根部的截面面积；

We——屈曲约束支撑连接段根部截面的平面内弹性抵抗矩；

Ie——屈曲约束支撑连接段根部截面的平面内惯性矩；

α3——屈曲约束支撑连接段根部的平面内弯矩放大系数；

φ——屈曲约束支撑核心单元的连接段与工作段之间的相对转角；

Le——无约束部分的屈曲约束支撑连接段长度；

aey——无约束部分的屈曲约束支撑连接段长度Le与工作段长度

Ly之比；

Pcr,e——无约束部分的屈曲约束支撑连接段屈曲临界力；

K——无约束部分的屈曲约束支撑连接段平面内计算长度系数；

L——位于梁柱表面之间的支撑轴线长度；

——沿支撑轴线方向从约束单元一端到最近梁柱表面的长度

4

与L之比；

e4——传统销轴式屈曲约束支撑连接段的平面内初始几何缺陷；

α4——传统销轴式屈曲约束支撑连接段的平面内弯矩放大系数；

σc——节点板有效宽度内的应力值；

be——节点板的有效宽度；

tg——节点板的厚度；

r——单位宽度节点板的平面外回转半径；

Kg——节点板的计算长度系数；

w

ft——对接焊缝的抗拉强度设计值；

lw——焊缝长度；

he——对接焊缝的计算厚度(mm)，在对接连接节点中取连接件

的较小厚度，在T形连接节点中取腹板的厚度。

5

3基本规定

3.0.1屈曲约束支撑在结构中的应用，应符合下列规定：

1屈曲约束支撑既可用于新建建筑，也可用于既有建筑的抗震加固和地震后

震损结构的加固修复。

2屈曲约束支撑的设计使用年限宜不低于新建建筑的使用年限，以及既有建

筑的后续使用年限，且应具有良好的耐久性和环境适应性。

3屈曲约束支撑的设置，应便于检查、维护和更换，当遭遇设防地震或罕遇

地震后，应对屈曲约束支撑进行检查和维护。

【条文说明】3.0.1屈曲约束支撑为位移相关型阻尼器，与速度和加速度

响应并不相关，因此其不应用于控制结构的风振效应。

3.0.2屈曲约束支撑在结构中的作用，应符合下列规定：

1当仅作为结构的抗侧力构件只分担水平荷载作用下引起的结构内力时，不

改变结构的竖向受力体系。

2对于大跨空间结构，屈曲约束支撑可分担结构在竖向和水平荷载作用下的

内力。

【条文说明】3.0.2屈曲约束支撑一般不参与结构在竖向荷载作用下的内

力分配，而只承受地震作用或风荷载引起的结构内力，设计时应通过合理的连接

构造和施工顺序实现上述原则。若在大跨空间结构中采用屈曲约束支撑作为主要

内力杆件时，可不受此条限制。

3.0.3屈曲约束支撑分为耗能型和承载型，其工作性能应符合下列规定：

1耗能型屈曲约束支撑在多遇地震作用下应保持弹性，在设防地震和罕遇地

震作用下可进入屈服耗能。

2承载型屈曲约束支撑在多遇地震、设防地震作用下应保持弹性状态，在罕

遇地震作用下，工作段应保持弹性或可进入少量塑性。

3在罕遇地震作用下，屈曲约束支撑不应出现整体屈曲、局部屈曲、连接段

屈曲、节点板平面外屈曲、节点连接焊缝断裂、预埋件连接失效等破坏。

4屈曲约束支撑的极限位移应大于支撑设计位移的120%。

5屈曲约束支撑在双向地震和单向地震下的平面内工作性能差异不应超过

15%。

6

【条文说明】3.0.3屈曲约束支撑按其功能不同，可分为承载型和耗能型。

在结构服役期间，承载型屈曲约束支撑主要为结构提供弹性刚度，而耗能型屈曲

约束支撑可根据设计要求，为结构提供弹性刚度或产生显著塑性变形消耗振动能

量。

3.0.4屈曲约束支撑的抽样和检测应按照设计要求和本规程有关规定执行。

3.0.5屈曲约束支撑的耐久性和维护应满足下列规定：

1屈曲约束支撑在出厂前应进行防腐处理。

2对需要承受竖向荷载作用的屈曲约束支撑，应按主体结构的要求进行防火

处理。

3在经过火灾高温环境后，应对屈曲约束支撑进行检查和试验。

4当主体结构遭受设防地震或罕遇地震作用后，应对屈曲约束支撑进行检查，

并根据实际破坏程度对其进行修复或更换。

3.0.6子结构的工作性能应符合下列规定：

1设置有耗能型屈曲约束支撑的子结构在多遇地震下应保持弹性，在罕遇地

震下宜进入弹塑性状态，其延性性能不应低于屈曲约束支撑在相应地震作用下

的变形需求。

2设置有承载型屈曲约束支撑的子结构抗震性能目标可根据相应子结构在不

同地震水平下的实际功能进行确定。

3在罕遇地震作用下，应考虑屈曲约束支撑极限承载力对子结构的作用效应

进行设计，且子结构不应出现承载力破坏。

【条文说明】3.0.6为充分发挥耗能型屈曲约束支撑的耗能作用，相应子

结构在罕遇地震作用下宜进入弹塑性状态。为保证耗能型屈曲约束支撑耗能作用

的持续发挥，相应子结构在罕遇地震作用下的延性性能不应低于屈曲约束支撑的

延性性能，且子结构不应出现承载力破坏以可靠传递屈曲约束支撑的内力。由于

承载型屈曲约束支撑不宜屈服耗能为主要目的，因此相应子结构的抗震性能目标

应根据实际结构的功能要求进行确定。

3.0.7钢筋混凝土构件作为屈曲约束支撑的支撑构件时，其混凝土强度等级不宜

低于C30。

7

4屈曲约束支撑设计

4.1材料与选型

4.1.1屈曲约束支撑的钢材材料选择应符合下列规定：

1耗能型屈曲约束支撑的核心单元的钢材应符合下列规定：

1）强度等级不宜高于Q235，且不应采用Q390及以上强度等级钢材；

2）冲击韧性等级不应低于B级，且应有稳定的屈服强度以及明显的屈服

平台；

3）屈强比不应高于0.8，断后伸长率不应低于25%，相应温度下的冲击韧

性功不应低于27J。

2承载型屈曲约束支撑的核心单元可选用Q235、Q355、Q390、Q420等强度

等级钢材。

3屈曲约束支撑的外约束单元应具有足够的抗弯刚度，可选用Q235、Q355、

Q390、Q420等强度等级钢材。

【条文说明】4.1.1耗能型屈曲约束支撑的核心单元工作段在设防和罕遇

地震作用下可进入屈服耗能，故规定核心单元钢材强度等级不宜高于Q235，且

应具有优良的塑性和韧性以及稳定的屈服承载力。由于承载型屈曲约束支撑以提

供刚度为其主要目的，其核心单元可根据需要选用较高强度等级的钢材。

4.1.2屈曲约束支撑核心单元可采用一字形、十字形、H形、箱形等截面形式。

【条文说明】4.1.2同等屈服强度情况下，屈曲约束支撑核心单元截面面

积增大可提高屈服承载力和刚度。为实现设计需要的屈服承载力，一般采用焊接

方式制作十字形、H形、箱形截面的核心单元，其低周疲劳性能要低于无焊接构

件。

4.1.3屈曲约束支撑根据需求可采用外包钢管混凝土型屈曲约束支撑、外包钢筋

混凝土型屈曲约束支撑和全钢型屈曲约束支撑等。

【条文说明】4.1.3屈曲约束支撑约束单元的强度和刚度是影响核心单元

稳定性的关键因素。支撑越长对约束单元的刚度和承载力需求越高。在同等用钢

量情况下，钢管混凝土的抗弯刚度和承载力均优于钢构件，但自重较大。因此约

束单元构件类型的选取应综合考虑结构的重要性、支撑的长度、承载力以及现场

8

的施工吊装能力等多方面因素选取。

4.1.4当采用钢管混凝土构件作为约束单元时，可采用强度等级为C30的自密

实混凝土，并根据浇注空间要求选取合适的粗骨料粒径。当采用全钢型屈曲约束

支撑时，应保证约束单元的整体性。

【条文说明】4.1.4内填充材料的强度是防止屈曲约束支撑核心单元局部

屈曲的关键因素。理论和试验研究表明，C30强度等级的混凝土可较好地保证屈

曲约束支撑的局部稳定性。由于核心单元与约束单元之间的可浇注空间较小，宜

采用粒径较小的自密实混凝土作为填充材料。全钢屈曲约束支撑的约束单元多采

用装配式螺栓连接，与整体现浇构件的整体性存在一定差异，因此应从构造上保

证其整体性。

4.2构造

4.2.1耗能型屈曲约束支撑核心单元宜采用三段式构造(图4.2.1)，沿长度方向划

分为工作段、过渡段和连接段，各段工作性能应符合下列要求：

1工作段宜保持弹性状态或进入塑性状态。

2在屈曲约束支撑的极限承载力作用下，连接段应保持弹性状态。

3在核心单元各段之间不应出现截面突变，应采用适当渐变截面过渡减少应

力集中。

4连接段及过渡段的板件应保证不发生局部失稳破坏。

5在屈曲约束支撑核心单元中部应设置限位卡防止约束单元在重力下发生滑

脱以及在轴向拉压过程中发生移位。

图4.2.1屈曲约束支撑核心单元(焊接十字形)三段式构造

4.2.2承载型屈曲约束支撑核心单元可采用仅包含工作段和连接段的两段式构

造(图4.2.2)，各段工作性能应符合下列要求：

1在多遇和设防地震作用下，工作段和连接段均应保持弹性。

2在罕遇地震作用下，连接段应保持弹性，工作段应保持弹性或可进入少量

9

塑性。

图4.2.2屈曲约束支撑核心单元(焊接十字形)两段式构造

【条文说明】4.2.2耗能型屈曲约束支撑的塑性变形需求较大，宜采用三

段式构造，避免工作段外露引起局部屈曲或变形集中引起的断裂问题。由于承载

型屈曲约束支撑主要在弹性范围内工作，因此可采用两段式构造以简化支撑构造。

4.2.3采用十字、H形或箱形截面等焊接钢构件作为核心单元时，板件之间的连

接焊缝应符合下列要求：

1板件之间应通过焊接进行连接。

2连接焊缝高度宜为板厚的1/6~1/4且不小于5mm。

3耗能型屈曲约束支撑的工作段内严禁出现对接拼接焊缝。

4耗能型屈曲约束支撑，应采取有效措施减小连接焊缝对工作段低周疲劳性

能的不利影响。

【条文说明】4.2.3耗能型屈曲约束支撑的工作段在大震下会出现显著塑

性变形。当核心单元采用焊接构件时，应减小焊接对工作段低周疲劳性能和残余

变形的不利影响。由于对接焊缝的焊接热影响较大，延性较差，因此避免耗能型

屈曲约束支撑的工作段出现对接拼接焊缝。本条根据现行行业标准《高层民用建

筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定结合实际工程经验，确定了核心单元各

板件之间的连接焊缝高度。

4.2.4工作段采用一字形核心单元的耗能型屈曲约束支撑，其连接段应焊接加劲

肋形成十字截面，并应采取有效措施减小加劲肋与工作段交界处的焊缝缺陷及应

力集中对低周疲劳性能的不利影响。

【条文说明】4.2.4当屈曲约束支撑工作段采用一字形截面时，核心单元

连接段应焊接加劲肋以提高连接段的刚度和承载力。研究表明，当采用如图1(a)

所示构造时，由于一字形工作段直接与十字形过渡段相连，工作段与加劲肋交界

处的焊缝应力集中会导致工作段提前发生断裂。根据相关的研究，对采用此构造

的核心单元，可采取焊前对该交界位置进行局部预热，且施焊方向从连接段往工

作段方向进行低电流焊接，并对交界位置的焊缝沿支撑轴向进行局部圆滑打磨处

10

理，可有效减轻焊接缺陷对屈曲约束支撑抗震性能的不利影响，该方法可供实际

工程参考。根据国外学者研究，上述局部断裂问题也可通过采用如图1(b)所示

的多段变截面核心单元构造予以避免，其核心思想是把加劲肋焊缝应力集中位置

设置在应力水平较低的过渡段内，进而减小因焊缝应力集中引起的断裂问题。

(a)一字形核心单元构造之一

(b)一字形核心单元构造之二

图1一字形核心单元的两种常用构造

4.2.5核心单元与约束单元之间，应在约束单元内外均留置相对变形空间(图

4.2.5)，相对变形空间之和应与屈曲约束支撑的极限位移一致。

(a)三段式构造的核心单元相对变形空间

(b)两段式构造的核心单元相对变形空间

图4.2.5屈曲约束支撑的压缩空间及过渡段约束长度

【条文说明】4.2.5屈曲约束支撑的核心单元与约束单元之间应设置相对

变形空间以避免发生相互碰撞。支撑两端相对变形空间之和实际上决定了屈曲约

11

束支撑的极限位移。

4.2.6耗能型屈曲约束支撑核心单元的过渡段应伸入约束单元内，其单侧约束长

度(图4.2.5)应大于过渡段的外轮廓几何尺寸，且应大于1.2倍设计位移在单侧所

产生的变形需求。

【条文说明】4.2.6研究表明，对于耗能型屈曲约束支撑，当核心单元过

渡段伸入约束单元内，且被约束长度大于过渡段外轮廓几何尺寸时，可有利于提

高连接段的稳定性。为避免过渡段在设计位移下被拉出约束单元，此处在设计位

移基础上考虑1.5倍安全系数。

4.2.7耗能型屈曲约束支撑的核心单元工作段长度应满足以下要求：

hcos

L(4.2.7)

y0.03

式中：Ly—工作段长度(mm)

α—层间位移角(rad)

h—层高(mm)

θ—支撑轴线的水平夹角

d

Ly

αh

Ly

θ

图4.2.6结构层间变形与支撑轴向变形的几何关系

【条文说明】4.2.7研究表明，当屈曲约束支撑的设计位移不超过工作段

长度的3%时，其具有比较可靠和稳定的滞回性能，因此宜通过核心单元工作段

的几何长度优化以减小工作段在罕遇地震下的变形需求，实现稳定的滞回耗能特

性。

4.2.8屈曲约束支撑核心单元与约束单元之间应通过设置无粘结层留置适当的

横向间隙，该间隙不应小于1.5倍设计位移下的横向变形需求。

【条文说明】4.2.8屈曲约束支撑核心单元工作段与约束单元之间应设置

12

合适的间隙，以防止工作段在受压变形下因泊松效应对约束单元产生胀裂作用。

本条规定横向间隙值不应小于设计位移的1.5倍。

4.2.9屈曲约束支撑约束单元两端应采用封头板进行局部加强，并验算封头板及

其连接焊缝的承载力(图4.2.9)。

图4.2.9约束单元两端封头板

【条文说明】4.2.9研究表明，屈曲约束支撑核心单元对约束单元端部会

产生局部挤压力，该端部挤压力可达屈曲约束支撑屈服承载力的5%，容易造成

约束单元端部发生剪切或劈裂破坏，因此应采用封头板对约束单元端部施加套箍

作用，并验算封头板及其连接焊缝的承载力。

4.3关键力学参数

4.3.1屈曲约束支撑的屈服承载力Ny和极限承载力Nu可按下式确定：

NyyfyAy(4.3.1-1)

耗能型：

NuNy(4.3.1-2)

承载型：

0.7NyNdNy时，

NuNy(4.3.1-3)

Nd0.7Ny或NdNy时，

Nu1.1Nd(4.3.1-4)

式中：

Ny—屈曲约束支撑的屈服承载力(kN)；

Nu—屈曲约束支撑的极限承载力(kN)；

Nd—弹塑性分析中，承载型屈曲约束支撑在罕遇地震下的轴力设计值(kN)；

2

Ay—核心单元工作段的截面面积(mm)；

13

2

fy—核心单元工作段钢材的屈服强度标准值(N/mm)；

ηy—核心单元工作段钢材的材料超强系数，取值应符合表4.3.1的规定，且

材性试验所得实测平均值不应超过表中数值的15%；

ω—核心单元工作段钢材的应变强化系数，耗能型屈曲约束支撑，取值应符

合表4.3.1的规定；

β—屈曲约束支撑的拉压不平衡系数，对耗能型屈曲约束支撑可取1.15；

对采用特殊构造的耗能型屈曲约束支撑，或支撑长度超过常用范围，当有充分依

据时，应根据有关试验，按实际情况取值，但任何情况下均不应超过1.3。

表4.3.1屈曲约束支撑核心单元的材料强度及强化系数

材料牌号钢材厚度(mm)fy(MPa)ηyω

LY100——801.102.0

LY160——1401.102.0

LY225——2051.101.5

Q195——1951.151.5

t≤16235

Q23516<t≤402251.251.5

40<t≤100215

t≤16345

16<t≤40335

Q35540<t≤633251.101.5

63<t≤80315

80<t≤100305

【条文说明】4.3.1屈曲约束支撑的屈服承载力应根据核心单元工作段的

实测屈服强度平均值确定，并根据不同钢材等级给出相应于屈服强度标准值的材

料超强系数，以此换算为实测屈服强度。研究表明，屈曲约束支撑屈服后存在明

显的应变强化，因此根据核心单元工作段的不同钢材等级引入相应的应变强化系

数。

由于承载型屈曲约束支撑主要为结构提供刚度，其轴力设计值可能远小于其

屈服承载力，此时若以实配截面确定的屈服承载力作为极限承载力的计算依据，

可能过于保守，导致节点轴力设计值需求过大。故本条规定，当承载型屈曲约束

支撑在罕遇地震作用下的轴力设计值不高于屈服承载力的70%或不小于屈服承

载力时，可按轴力设计值的1.1倍作为其极限承载力；当轴力设计值高于屈服承

14

载力的70%但小于屈服承载力时，可直接取屈服承载力作为其极限承载力。

4.3.2屈曲约束支撑构件的轴向刚度计算应符合下列要求：

1弹性阶段：轴向刚度应代表连接段、过渡段和工作段的弹性串联刚度。

2弹塑性阶段：轴向刚度应代表连接段、过渡段的弹性刚度与工作段的屈服

后刚度的总串联刚度。

4.3.3屈曲约束支撑的滞回耗能能力，可采用累积耗能指数Ep评价，并按下式

计算：

Edi

Ep(4.3.3-1)

Es

ENsyy(4.3.3-2)

式中：

Edi—屈曲约束支撑在第i次循环加载中的滞回环面积(kN·mm)；

Es—屈曲约束支撑的弹性应变能(kN·mm)；

δy—屈曲约束支撑的轴向屈服位移(mm)。

屈曲约束支撑累积延性可采用累积塑性变形系数δp评价，并按下式计算：

[2()/4]

ptmaxiicmaxy(4.3.3-3)

式中：

|δtmax|i—第i次循环加载中滞回曲线的受拉侧位移最大值的绝对值(mm)；

|δcmax|i—第i次循环加载中滞回曲线的受压侧位移最大值的绝对值(mm)。

【条文说明】4.3.3Ep为循环加载过程中屈曲约束支撑所累积的塑性耗能

与其弹性应变能之比，δp则为循环加载过程中屈曲约束支撑所累积的塑性变形

与其弹性变形之比。

4.4整体稳定

4.4.1屈曲约束支撑约束单元的抗弯刚度应满足以下要求：

1.5NL2

EIub(4.4.1)

t2

式中：

EIt—约束单元在平面内和平面外方向的抗弯刚度最小值。当采用钢管混凝

土作为约束单元，应忽略混凝土的刚度贡献(N·mm2)。

15

Lb—屈曲约束支撑产品的长度(mm)。

【条文说明】4.4.1研究表明，当约束单元的刚度不足时容易发生屈曲约

束支撑的整体屈曲破坏，而当约束单元的欧拉临界力达到屈曲约束支撑极限承载

力的1.5倍时具有较好的整体稳定性，其中钢管的抗弯刚度是主要影响因素。考

虑到混凝土在往复荷载下会产生开裂、刚度退化，因此可偏于安全地忽略混凝土

的贡献，仅取钢管的抗弯刚度以简化计算。由于屈曲约束支撑可能发生平面内或

平面外整体屈曲，此处的惯性矩应指约束单元在平面内和平面外两个方向最小值。

工程设计人员可以此估算屈曲约束支撑的外轮廓尺寸，以此判断对建筑使用功能

的影响。

4.4.2约束单元在平面内和平面外方向的抗弯承载力均应满足以下要求：

Nau

My(4.4.2-1)

1/NPucr,t

2

EIt

Pcr,t=2(4.4.2-2)

Lt

式中：

Nu—屈曲约束支撑的极限承载力(N)，按式4.3.1-4确定；

My—按边缘纤维屈服准则计算的约束单元抗弯承载力设计值(N·mm)，对钢

管混凝土约束单元，应忽略混凝土的贡献；

Pcr,t—约束单元的欧拉临界力(N)，对钢管混凝土约束单元，应忽略混凝土的

贡献；

Lt—约束单元的长度（mm)；

a—屈曲约束支撑的跨中初始挠曲(mm)，按Lb/500取值。

【条文说明】4.4.2研究表明，虽然约束单元的抗弯刚度是影响屈曲约束支撑

整体稳定性的关键因素，但整体屈曲的实质仍是约束单元的受弯破坏。为便于计

算，可令核心单元对约束单元跨中所产生的最大弯矩设计值小于约束单元的边缘

纤维屈服弯矩为依据，对约束单元进行整体稳定性设计。考虑到可能发生平面内

或平面外整体屈曲，应对这两个方向分别进行整体稳定验算，并选取相应方向的

计算参数。需说明的是，式4.4.2-1仅适用于屈曲约束支撑与主体结构采用焊缝

或螺栓连接的情况，试验研究表明，该方法简单且具有足够的精度。根据哈尔滨

16

工业大学和华南理工大学的研究成果，当屈曲约束支撑与主体结构采用销轴连接

时，约束单元的整体稳定验算应考虑连接段转动弯曲的附加影响，与焊缝和螺栓

连接情况存在显著区别。根据实际工程应用情况，销轴连接分为带端套筒的销轴

连接以及传统销轴连接两种不同连接段构造，可分别按以下公式验算约束单元的

抗弯承载力：

（a）带端套筒的销轴连接型屈曲约束支撑

（b）传统销轴连接型屈曲约束支撑

图2销轴连接屈曲约束支撑的连接段构造

端套筒：

My1e1Nu(1)

传统：

My2e2Nu(2)

1

1=

Nu2(3)

1(-16.76ro11.75ro0.32rr0.02)

Pcr,t

1

2=

Nu2(4)

1(7.04ro2.83ro0.17rc0.58Ipt1.2)

Pcr,t

2EI

t

Pcr,t=2(5)

Lt

ac2

e1=a+[](rorprr)(6)

2(1rorprr)rr

17

ac2

e2=a+[](rorprc)(7)

2(1rorprc)rr

r02L0Lb(8)

rcc2LLb(9)

rpp2LLb(10)

rrr2LLb(11)

式中：

e1——带端套筒销轴连接屈曲约束支撑的平面内等效初始几何缺陷(mm)。

e2——传统销轴连接屈曲约束支撑的平面内等效初始几何缺陷(mm)。

α1——带端套筒销轴连接屈曲约束支撑的平面内弯矩放大系数。

α2——传统销轴连接屈曲约束支撑的平面内弯矩放大系数。

c——核心单元与约束单元之间沿平面内方向的单侧间隙值(mm)。

Ipt——核心单元过渡段截面的平面内惯性矩与约束单元截面的平面内惯性

矩之比。

Lo——销轴连接接头的长度(mm)。

Lp——核心单元过渡段外伸长度(mm)。

Lc——核心单元过渡段约束长度(mm)。

Lr——端套筒与约束单元的搭接长度(mm)

Lb——屈曲约束支撑产品的长度(mm)，对销轴连接取销轴孔心间距。

4.5局部稳定

4.5.1屈曲约束支撑的局部稳定性应满足下列要求：

1工作段不应发生局部屈曲。

2约束单元不应发生局部失效。

3工作段高阶屈曲变形不应影响屈曲约束支撑的滞回耗能稳定性。

【条文说明】4.5.1国内外最新研究表明，除了整体稳定问题，屈曲约束

支撑工作段还可能在塑性状态下发生高阶屈曲(图3)，对约束单元会产生较大的

18

局部挤压力进而导致约束单元发生局部受弯或冲切破坏，而传统的整体稳定设计

方法无法有效防止此破坏模式的发生。此外，也可能在约束单元为发生局部破坏

的情况下，由于核心单元工作段板件宽厚比取值不合理或间隙取值太大，在大变

形下引发滞回耗能退化。为此，此处针对约束单元和核心单元分别提出了相应的

局部稳定设计要求。

（a）高阶变形强轴破坏（b）高阶变形强轴破坏横截面示意图

（c）高阶变形弱轴破坏（d）高阶变形弱轴破坏横截面示意图

图3屈曲约束支撑核心单元与约束单元之间的接触力

4.5.2对于耗能型屈曲约束支撑，核心单元工作段的板件宽厚比应满足下列要求：

1当核心单元工作段采用十字形或H形截面时，工作段翼缘板件的宽厚比b/t

宜控制在3~5；

2当核心单元工作段采用一字形截面时，工作段板件宽厚比不应大于15。

tb