高层建筑偏心支撑钢框架抗震性能分析

论文摘要

高层建筑偏心支撑钢框架结构是近年来发展起来的一种新型结构体系。在地震作用下,偏心支撑钢框架的耗能梁段率先受剪屈服,通过它的塑性变形来耗散地震能量,从而减小结构其他构件的受力,以保证整个结构的安全。本文是从影响偏心支撑钢框架的两个因素即耗能梁段长度和偏心支撑形式着手,分析了其对偏心支撑钢框架抗震性能的影响。本文运用有限元分析软件SAP2000,分别对三种形式(D型、K型、V型)的偏心支撑钢框架,进行地震荷载作用下的非线性动力时程分析,并考虑不同耗能梁段长度的影响。通过分析发现,随着耗能梁段长度的减小,偏心支撑钢框架结构的刚度增大,而延性变得越来越差,由此给出偏心支撑耗能梁段长度确定的建议。另外,通过不同偏心支撑形式钢框架抗震性能的比较发现,K型偏心支撑钢框架的刚度明显大于其他形式,V型次之,D型最小。三种形式的偏心支撑钢框架相对于各自形式的中心支撑钢框架,在相同情况下,中心支撑钢框架支撑及大多数楼层框架柱的内力均比偏心支撑钢框架的内力大。这表明,偏心支撑钢框架比中心支撑钢框架具有较好的抗震优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景
• 1.2 偏心支撑框架结构的工作原理及特点
• 1.3 国内外的相关发展概况
• 1.4 本文所做的工作
• 1.4.1 我国高层建筑钢结构发展中存在的问题
• 1.4.2 本文所做的主要工作
• 第2章 偏心支撑钢框架的计算分析方法
• 2.1 概述
• 2.2 偏心支撑钢框架的设计计算
• 2.2.1 耗能梁段的设计计算
• 2.3 本章小结
• 第3章 偏心支撑钢框架构件参数对结构抗震性能的影响
• 3.1 概述
• 3.2 不同耗能梁段长度对结构抗震性能的影响
• 3.2.1 耗能梁段长度与结构的极限承载力
• 3.2.2 耗能梁段长度与结构的延性
• 3.2.3 耗能梁段长度与结构的刚度
• 3.2.4 K型及V型支撑耗能梁段长度对结构抗震性能的影响
• 3.3 不同偏心支撑形式对结构抗震性能的影响
• 3.3.1 D型偏心支撑钢框架
• 3.3.2 K型偏心支撑钢框架
• 3.3.3 V型偏心支撑钢框架
• 3.3.4 不同偏心支撑形式的钢框架的性能比较分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 非线性动力时程分析
• 4.1 概述
• 4.2 动力时程分析
• 4.2.1 我国规范关于动力时程分析的规定
• 4.2.2 动力弹塑性分析基本过程
• 4.3 地震波的选用与调整
• 4.4 本文采用的地震波
• 第5章 偏心支撑钢框架抗震性能算例分析
• 5.1 SAP2000简介
• 5.2 模型建立与求解
• 5.2.1 模型介绍
• 5.2.2 数据输出
• 5.3 计算结果分析
• 5.3.1 不同耗能梁段长度的计算结果分析
• 5.3.2 不同偏心支撑形式的计算结果分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献