【摘要】：隨著經濟社會的迅速發(fā)展,建筑結構的功能越來越多樣化,出現了越來越多的不規(guī)則結構,樓板大開洞是其中的典型代表之一。隨著樓層升高,混凝土結構和其基礎工程的造價攀升,鋼框架結構的綜合優(yōu)勢使它得到廣泛應用。眾所周知,地震作用對鋼框架結構的破壞作用是十分復雜的,而樓板大開洞導致鋼框架剛度削弱,使結構設計也變得復雜。本文結合工程實例,對樓板大開洞鋼框架整體性能進行詳細分析,以期對該類型的結構設計提供參考。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構,其樓板開洞率達到32%,運用工程有限元軟件ETABS對其整體性能進行分析,研究內容及結論如下:(1)利用ETABS軟件建立原樓板大開洞鋼框架結構的有限元模型,得出剛性樓板和彈性樓板兩種設定下結構的動力特性和位移響應結果,發(fā)現兩種設定對結構的自振周期等動力特性的影響不大,而剛性樓板時結構的位移較彈性樓板時偏差較大,說明結構分析中,為了提高計算結果的準確性,樓板大開洞的鋼框架結構樓板宜采用彈性樓板。(2)運用ETABS有限元軟件對整體結構模型進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,得出其反應規(guī)律:鋼柱截面的增加使結構動力反應降低,只能約束側向剛度較強軸方向的位移;鋼梁截面增加使結構動力反應增加,可約束側向剛度較強軸方向的位移;樓板厚度增加也會增加結構動力反應,但可約束側向剛度較弱軸方向的位移。說明增加構件尺寸在增加結構剛度的同時,也增加了結構質量,結構受力隨之增加,對結構整體性能影響具有不確定性。(3)運用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果進行對比,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,改善結構的整體性能,而沿著抗側剛度較弱的主軸方向對稱布置屈曲約束支撐可以推遲結構整體扭轉振型的出現順序,對改善結構的整體扭轉現狀,提高結構抗震性能更加有效。(4)運用ETABS有限元軟件對原樓板大開洞鋼框架結構和沿主軸方向對稱布置屈曲約束支撐的樓板大開洞鋼框架進行罕遇地震下的彈塑性時程分析,分析過程中用到三條實際地震波,得出二者在強震下的反應過程。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構扭轉現狀,有效提高樓板大開洞鋼框架的整體性能。
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU391

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張望喜;史佳佳;趙杰超;;考慮開洞影響的砌體結構房屋地震易損性分析[J];華中科技大學學報(自然科學版);2017年02期

2 張暉;王慶春;周德源;;某框架結構樓板開洞對整體抗震性能影響的研究[J];結構工程師;2016年04期

3 賀強;文艷芳;蘇三慶;;帶屈曲約束支撐的扭轉不規(guī)則框架結構抗震性能分析[J];科學技術與工程;2016年05期

4 高洪健;崔紅娜;趙少偉;;基于反應譜的場地地震波合成軟件與應用[J];工程建設與設計;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;;大開洞率框架結構的動力性能研究[J];內蒙古科技大學學報;2015年03期

7 陳伏彬;李秋勝;;大開洞對高層建筑風效應的影響研究[J];湖南大學學報(自然科學版);2015年03期

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

9 王斌;;樓板開洞高層結構地震響應研究[J];江蘇建筑;2013年05期

10 黃冀卓;王湛;;鋼框架結構魯棒性評估方法[J];土木工程學報;2012年09期

相關博士學位論文 前1條

1 李曉東;屈曲約束支撐的動力性能研究及其在鋼拱結構中的應用[D];蘭州理工大學;2008年

相關碩士學位論文 前8條

1 鄒穎;樓板開洞的超高層框架—核心筒結構之抗震性能研究[D];南昌大學;2015年

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

3 黃斌;屈曲約束支撐鋼框架抗震性能及其結構影響系數研究[D];西安建筑科技大學;2011年

4 邢棟;新型輕鋼結構體系的設計研究[D];內蒙古工業(yè)大學;2007年

5 孫哲;復雜鋼框架結構非線性整體穩(wěn)定分析[D];華中科技大學;2007年

6 王仁輝;考慮樓層剛度的多高層鋼框架結構空間整體穩(wěn)定性能研究[D];華僑大學;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;2005年

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

，

本文編號：2548665