基于截面最佳剛度分布鋼框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法研究
本文選題:防災(zāi)減災(zāi)及防護(hù)工程 + 抗震設(shè)計(jì) ; 參考:《工程抗震與加固改造》2015年06期
【摘要】:針對(duì)平面和豎向均規(guī)則、對(duì)稱(chēng)的鋼框架結(jié)構(gòu),基于截面剛度最佳分布,提出一種抗震設(shè)計(jì)方法。首先,將鋼框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為豎向懸臂桿,并設(shè)定其層間剪切變形角和彎曲變形角變化率在豎直方向上為定值,依據(jù)變形與內(nèi)力的關(guān)系,確定截面剛度的最佳分布。其次,基于截面剛度最佳分布,通過(guò)分析截面剛度與截面尺寸之間的內(nèi)在聯(lián)系,確定計(jì)算單柱截面面積的方法 -比例法。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法,借用6層、9層鋼框架算例模型地震反應(yīng)彈塑性時(shí)程分析結(jié)果,利用最小二乘法擬合確定鋼框架柱截面面積和慣性矩最佳分布,并提出便于工程應(yīng)用的抗震設(shè)計(jì)方法。然后,基于本文所提出的抗震設(shè)計(jì)方法建立10層算例模型,選取4條地震波對(duì)其進(jìn)行地震響應(yīng)彈塑性時(shí)程分析,結(jié)果表明各層彈性和塑性層間位移角分布均勻且符合抗震規(guī)范要求。最后,通過(guò)10層算例模型的層屈服剪力系數(shù)與最佳層屈服剪力系數(shù)的對(duì)比,驗(yàn)證了上述抗震設(shè)計(jì)方法的合理性與可行性。
[Abstract]:Based on the optimum distribution of cross-section stiffness, a seismic design method is proposed for symmetrical steel frame structures with plane and vertical uniform rules. Firstly, the steel frame structure is simplified as a vertical cantilever, and the shear deformation angle and the bending deformation angle change rate of the steel frame are fixed in the vertical direction. According to the relationship between deformation and internal force, the optimum distribution of section stiffness is determined. Secondly, based on the optimum distribution of cross-section stiffness, by analyzing the internal relationship between cross-section stiffness and cross-section size, the proportional method is determined to calculate the cross-section area of a single column. In order to simplify the design method, using the seismic response elastoplastic time history analysis results of the 6-story and 9-story steel frame model, the optimum distribution of section area and moment of inertia of steel frame column is determined by least square fitting. At the same time, the seismic design method is put forward, which is convenient for engineering application. Then, based on the seismic design method proposed in this paper, a 10-story model is established, and four seismic waves are selected to carry out the elastic-plastic time-history analysis of the seismic response. The results show that the displacement angles of elastic and plastic layers are uniform and accord with the requirements of seismic code. Finally, the rationality and feasibility of the above aseismic design method are verified by comparing the yield shear coefficient of the 10 story model with that of the best one.
【作者單位】: 江蘇科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院;江蘇科技大學(xué)(張家港)船舶與建筑工程學(xué)院;
【基金】:江蘇省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(CXLX13_710) 江蘇科技大學(xué)研究生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(12508030054) 江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(14KJB560006)
【分類(lèi)號(hào)】:TU352.11;TU391
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本文編號(hào):1988145
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