多高层轻钢结构体系的抗震性能分析研究

摘要

多高层轻钢结构体系结构新颖、自重轻、受力性能好且便于施工，经济效益高，是一种节能环保型的新型建筑结构形式。然而中国的钢结构建筑起步比较晚，特别是多高层轻钢结构的发展相对落后，还处于探索阶段，缺乏相关的技术和人才，国外先进的技术和经验也很难直接适用于中国。目前，中国关于多高层轻钢结构的规范还很不全面，在多高层轻钢结构建筑抗震性能方面的研究还很少。通过本文的研究为多高层轻钢结构的抗震设计提供一些建议。　　本文从抗震性能方面出发研究多高层轻钢结构体系，采用和普通钢框架-支撑结构体系进行对比的研究方式。主要有以下几个方面的内容：　　1.介绍了多高层轻钢结构体系的特点，国内外钢结构建筑的发展历史及现状，钢结构建筑常见的几种结构形式及其特点。多高层轻钢结构体系的构件采用轻钢楼板和墙板，并将结构的支撑设置于轻钢墙板，它即有框架-支撑结构体系的性能优点，又提高了结构的工业化生产程度，能够大大加快施工进度。　　2.介绍了钢结构建筑的抗震分析理论的发展过程，从静力理论、动力理论到基于性态的抗震设计理论三个阶段，建筑结构抗震设计的基本方法。阐述了SAP2000有限元软件的特点和pushover分析法的基本理论。　　3.以某15层钢结构为例，利用SAP2000有限元分析软件分别建立了多高层轻钢结构体系和普通钢框架-支撑结构两种模型，进行模态分析、反应谱分析和线性时程分析，得到两种结构的自振周期、顶层位移、层间位移、最大加速度等不同的地震响应。然后对多高层轻钢结构进行Pushover分析，考虑四种分析工况下，对结构进行多遇和罕遇地震作用分析，得到多高层轻钢结构顶点位移、底部剪力和塑性铰分布，得出多高层轻钢结构在抗震能力多方面的评价。最终得出多高层轻钢结构体系的抗震性能满足规范要求，综合效益较高。

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