带加强层的高层钢框架—支撑结构的地震响应分析

摘要

高层建筑随着高度的增加，水平作用的影响显著增大，侧向位移也迅速增大。设置加强层是一种减少结构水平位移的有效方法，这点很多专家学者的研究以及工程实践都给予了肯定的答案。同时，由于加强层的设置将会引起结构刚度和内力的突变，并易形成薄弱层。在风荷载的作用下，带加强层的高层建筑结构所引起的内力突变较小，一般不会产生结构的破坏。在地震作用下，加强层的设置所引起的结构刚度、内力突变较为严重，这是我们必须重视的问题。 高层钢结构建筑相对于高层混凝土结构建筑而言刚度小，结构构件较柔细，结构本身较为轻便，设计中为提高结构的整体刚度，通常沿高度方向设置一道或多道水平加强层，水平加强层的设置对高层钢结构的抗震性能有较大的影响。随着我国经济建设的不断发展以及钢材产量的不断提高，钢结构在我国建设事业中的应用范围不断扩大。近年来，采用钢框架一支撑结构的高层建筑明显增加，目前国内对于加强层的研究主要针对混凝土结构，针对钢框架一支撑结构的较少。 因此本文利用SAP2000有限元软件，分析了设置水平加强层后某高层钢框架一支撑结构模型的地震响应。通过对32层结构模型的6种不同加强层设置方案的分析比较，研究了水平加强层的合理位置问题，比较和总结了不同水平加强层设置方案下结构的周期，研究了加强层对结构的侧向位移、地震作用下构件内力以及内筒和外框架水平层剪力分配的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2钢结构的结构体系

1.3带加强层结构的提出

1.4国内外理论和研究概况

1.5本课题的主要意义及其主要内容

第2章加强层的概念和力学机理

2.1加强层的概念

2.2加强层的形式

2.3加强层的作用

2.4加强层的工作机理

2.5加强层对框--筒结构的影响

2.5.1设置加强层引起芯筒弯矩的减小

2.5.2设置加强层使结构侧移减小的影响

2.5.3加强层对外框筒剪力滞后现象的影响

第3章地震反应分析

3.1目前常用抗震设计方法

3.2底部剪力法

3.3振型分解反应谱法

3.3.1不考虑扭转耦连振动影响时

3.3.2考虑扭转耦连振动影响时

3.4时程分析法

第4章加强层的位置分析

4.1引言

4.2协调分析方法

4.2.1计算假定

4.2.2有两个伸臂层的结构分析

4.3实际结构工程算例分析

4.3.1模型假定

4.3.2计算软件

4.3.3结构分析

4.4实际加强层的合理位置分析

第5章加强层的弹性时程分析

5.1计算模型

5.2计算分析

5.2.1加强层对结构侧移的影响

5.2.2加强层对外框架柱内力的影响

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文