偏心支撑竖向不规则钢框架结构抗震性能研究

摘要

竖向不规则结构在地震作用下受其刚心和质心互相偏移的影响，极易产生扭转效应致使部分构件内力或变形过大而导致结构提前倒塌。为探讨竖向不规则钢框架结构在地震作用下的响应规律，探究加设偏心支撑能否比加设中心支撑更好地减弱竖向不规则钢框架结构的地震反应以及偏心支撑的何种布置方式更为合理，对某L型竖向不规则纯钢框架结构、在相同布置方式下分别加设了单斜杆式中心支撑及D型偏心支撑后的L型竖向不规则钢框架结构进行抗震性能分析和对比；搭建收进层高度不同的多个L型竖向不规则钢框架结构并以不同布置方式分别加设D型偏心支撑以探究收进层高度及偏心支撑布置方式对竖向不规则结构抗扭转性能的影响。具体的分析对比结果如下： 1.通过模态分析发现，加设D型偏心支撑能够极大地提高L型竖向不规则钢框架结构的整体刚度并提高抗扭转能力，布置偏心支撑的效果比中心支撑更好。 2.通过反应谱分析、时程分析和基底剪力分析对比发现，加设偏心支撑相比于中心支撑能够更好地降低竖向不规则钢框架结构在多遇和罕遇地震作用下的楼层位移响应；结构基底剪力值全部符合规范相关要求。 3.通过Pushover分析发现，L型竖向不规则钢框架结构的薄弱层位于立面收进楼层以下、收进部位的另一侧，偏心支撑相对于中心支撑能更好地提高竖向不规则钢框架结构在罕遇地震作用下抵抗变形的能力，避免了因竖向不规则结构中部分构件变形过大导致结构整体提前倒塌。 4.通过偏心扭转效应分析发现，L型竖向不规则钢框架结构立面收进层以下部分结构的抗扭转能力较弱；竖向不规则结构的立面收进层高度越大则下部结构的扭转效应越小、上部结构的扭转效应越大，收进层高度应尽可能地高以提高竖向不规则结构的抗扭转能力；同种偏心支撑的不同布置方式对结构上下部的抗扭转能力提升效果不同，“V字形”布置方式下的效果最好。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 背景及意义

1.2 竖向不规则建筑介绍

1.3 国内外研究现状

1.4 偏心支撑-钢框架结构设计

1.5 论文研究的主要内容

第二章 竖向不规则结构地震响应分析

2.1 分析理论和方法

2.2 结构分析软件介绍

2.3 不规则高层模型的建立

2.4 模态分析

2.5 反应谱分析

2.6 弹性时程分析

2.7 基底剪力分析

2.8 弹塑性时程分析

2.9 本章小结

第三章 竖向不规则结构静力Pushover分析

3.1 分析理论和方法

3.2 塑性铰的设定

3.3 Pushover分析结果

3.4 本章小结

第四章 竖向不规则结构扭转效应分析

4.1 引言

4.2 抗震扭转效应分析

4.3 考虑收进层高度的影响

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简历