支撑框架类似竖向桁架,框架柱是支撑框架的弦杆,梁与支撑是支撑框架的腹杆。在水平力作用下所有杆件承受轴力,并利用支撑斜杆的轴向刚度提高支撑框架的侧向刚度。支撑可以是普通支撑,也可以是防屈曲支撑。
在框架-支撑结构中,由框架和支撑框架构成双重抗侧力体系,其中框架抗侧刚度小,承担的水平剪力小,以承受竖向荷载为主,支撑框架抗侧刚度大,承担的水平剪力大,是抗侧力的主要构件。相比框架结构,由于框架-支撑结构的抗侧刚度大,可以建造比框架结构高度更高的高层建筑。
支撑框架分为中心支撑框架和偏心支撑框架。①中心支撑框架,支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点,其基本形式有交叉支撑、单斜杆支撑、人字形支撑、K形支撑和V形支撑等(图2)。在地震设防区,使用K形支撑时会引起框架柱中部的损伤甚至破坏,一般限制使用。②偏心支撑框架,支撑连接位置偏离梁柱节点,每根斜杆应至少一端与框架梁相连,在梁端或梁的跨中形成一段短梁(称为消能梁段),利用消能梁段两端消耗地震能量。偏心支撑框架结构的基本形式有单斜杆、人字形、V字形、八字形等(图3)。