某钢结构仿古塔中支撑的抗侧移性能及经济性分析

摘要

随着建筑科学技术的日趋成熟,高层钢结构建筑不断涌现,支撑在高层建筑的运用也日趋广泛。越来越多的国内外专家致力于框架-支撑体系方面的研究,并取得很多成果,但是许多值得进一步探讨的问题仍然存在。不同形式的支撑,其受力性能各不相同,因此在选用支撑形式时,值得结构设计人员深入研究。
　　 甘肃泾川大云寺舍利塔是一座钢框架-支撑体系的仿古塔,其历史、文化、政治、经济意义重大,属当地一座标志性建筑,因此对结构的安全性和可靠性要求很高。
　　 本文以该舍利塔作为研究对象,作出以下工作:
　　 1、使用MIDAS软件对该工程结构在单工况下进行地震反应分析,得到结构在恒荷载、活荷载作用下发生最大位移处在挑檐下,在风荷载及地震作用下层间侧移及顶点侧移都可满足规范要求;对结构整体进行分析,分别进行了周期验算、层间侧移验算、剪重比验算、侧向刚度不规则验算、抗倾覆验算,得出其各项指标均符合规范要求。
　　 2、分析支撑的布置对舍利塔结构抗侧移性能的影响:对结构在去掉支撑的情况进行8度设防烈度的验算,发现侧移值未满足规范限值,在加大梁柱截面后达到规范要求后,通过统计结构的用钢量,发现其不经济合理;通过选择斜杆中心支撑、X型中心支撑、V型偏心支撑(耗能梁段长度分别取1/8跨,1/4跨)进行对比分析,最终得出在舍利塔工程中,选择耗能梁段长度为1/8跨的V型偏心支撑不仅能为结构提供足够的抗侧移刚度,而且工程的用钢量最小,同时可以解决塔刹结构与主体结构刚度相差过大造成的塔刹层间侧移较大的问题。
　　 本文通过建立模型、选定有效的计算方法,比对各支撑形式的优缺点,选择出兼顾结构功能性、经济性、安全性的最优支撑布置方案,对类似工程选择支撑形式有一定的参考价值和借鉴意义。