【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)的功能越來越多樣化,出現(xiàn)了越來越多的不規(guī)則結(jié)構(gòu),樓板大開洞是其中的典型代表之一。隨著樓層升高,混凝土結(jié)構(gòu)和其基礎(chǔ)工程的造價攀升,鋼框架結(jié)構(gòu)的綜合優(yōu)勢使它得到廣泛應(yīng)用。眾所周知,地震作用對鋼框架結(jié)構(gòu)的破壞作用是十分復(fù)雜的,而樓板大開洞導(dǎo)致鋼框架剛度削弱,使結(jié)構(gòu)設(shè)計也變得復(fù)雜。本文結(jié)合工程實(shí)例,對樓板大開洞鋼框架整體性能進(jìn)行詳細(xì)分析,以期對該類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。本文選取地震烈度為8度地區(qū)的典型樓板大開洞鋼框架結(jié)構(gòu),其樓板開洞率達(dá)到32%,運(yùn)用工程有限元軟件ETABS對其整體性能進(jìn)行分析,研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)利用ETABS軟件建立原樓板大開洞鋼框架結(jié)構(gòu)的有限元模型,得出剛性樓板和彈性樓板兩種設(shè)定下結(jié)構(gòu)的動力特性和位移響應(yīng)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩種設(shè)定對結(jié)構(gòu)的自振周期等動力特性的影響不大,而剛性樓板時結(jié)構(gòu)的位移較彈性樓板時偏差較大,說明結(jié)構(gòu)分析中,為了提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性,樓板大開洞的鋼框架結(jié)構(gòu)樓板宜采用彈性樓板。(2)運(yùn)用ETABS有限元軟件對整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多遇地震下靜力彈性計算,分析鋼柱截面變化、主梁截面變化和樓板厚度變化情況下樓板大開洞鋼框架的整體性能的動力特性和位移響應(yīng),得出其反應(yīng)規(guī)律:鋼柱截面的增加使結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)降低,只能約束側(cè)向剛度較強(qiáng)軸方向的位移;鋼梁截面增加使結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)增加,可約束側(cè)向剛度較強(qiáng)軸方向的位移;樓板厚度增加也會增加結(jié)構(gòu)動力反應(yīng),但可約束側(cè)向剛度較弱軸方向的位移。說明增加構(gòu)件尺寸在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時,也增加了結(jié)構(gòu)質(zhì)量,結(jié)構(gòu)受力隨之增加,對結(jié)構(gòu)整體性能影響具有不確定性。(3)運(yùn)用ETABS有限元軟件對原樓板大開洞鋼框架、沿主軸方向布置屈曲約束支撐和沿洞口布置屈曲約束支撐三個模型的結(jié)果進(jìn)行對比,得出兩種支撐方案均可以減小樓板大開洞鋼框架的整體變形,改善結(jié)構(gòu)的整體性能,而沿著抗側(cè)剛度較弱的主軸方向?qū)ΨQ布置屈曲約束支撐可以推遲結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)振型的出現(xiàn)順序,對改善結(jié)構(gòu)的整體扭轉(zhuǎn)現(xiàn)狀,提高結(jié)構(gòu)抗震性能更加有效。(4)運(yùn)用ETABS有限元軟件對原樓板大開洞鋼框架結(jié)構(gòu)和沿主軸方向?qū)ΨQ布置屈曲約束支撐的樓板大開洞鋼框架進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性時程分析,分析過程中用到三條實(shí)際地震波,得出二者在強(qiáng)震下的反應(yīng)過程。通過分析,得出沿著主軸方向布置屈曲約束支撐可以緩解結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)現(xiàn)狀,有效提高樓板大開洞鋼框架的整體性能。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU391

【參考文獻(xiàn)】

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1 張望喜;史佳佳;趙杰超;;考慮開洞影響的砌體結(jié)構(gòu)房屋地震易損性分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年02期

2 張暉;王慶春;周德源;;某框架結(jié)構(gòu)樓板開洞對整體抗震性能影響的研究[J];結(jié)構(gòu)工程師;2016年04期

3 賀強(qiáng);文艷芳;蘇三慶;;帶屈曲約束支撐的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年05期

4 高洪健;崔紅娜;趙少偉;;基于反應(yīng)譜的場地地震波合成軟件與應(yīng)用[J];工程建設(shè)與設(shè)計;2016年01期

5 楊愛全;;時程分析法地震波選取探析[J];四川建材;2015年05期

6 聞洋;王鋒;張寶峰;;大開洞率框架結(jié)構(gòu)的動力性能研究[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報;2015年03期

7 陳伏彬;李秋勝;;大開洞對高層建筑風(fēng)效應(yīng)的影響研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年03期

8 宗莉娜;杜東升;王曙光;李威威;;樓板不規(guī)則開洞結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J];建筑科學(xué);2015年03期

9 王斌;;樓板開洞高層結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)研究[J];江蘇建筑;2013年05期

10 黃冀卓;王湛;;鋼框架結(jié)構(gòu)魯棒性評估方法[J];土木工程學(xué)報;2012年09期

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2 汪金祥;高層鋼框架的Pushover分析及時程分析應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

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4 邢棟;新型輕鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2007年

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6 王仁輝;考慮樓層剛度的多高層鋼框架結(jié)構(gòu)空間整體穩(wěn)定性能研究[D];華僑大學(xué);2006年

7 劉朝科;鋼框架抗震性能的有限元分析[D];西安科技大學(xué);2005年

8 安俊偉;焊接殘余應(yīng)力對梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響[D];天津大學(xué);2005年

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本文編號：2548665