帶中心支撐輕鋼結(jié)構(gòu)住宅優(yōu)化設(shè)計(jì)
本文選題:輕鋼結(jié)構(gòu)住宅 + 中心支撐。 參考:《河北工程大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:由于鋼結(jié)構(gòu)特殊的性質(zhì)以及政策的調(diào)整,鋼結(jié)構(gòu)在近些年得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。純鋼框架結(jié)構(gòu)能夠提供足夠的室內(nèi)空間,但由于其側(cè)移剛度比較小,在高烈度地區(qū)并不適用。鋼框架中心支撐體系是高層鋼結(jié)構(gòu)常用的一種雙重抗側(cè)力體系,它綠色,經(jīng)濟(jì),有效的特點(diǎn)使它大量應(yīng)用于高層建筑中。但是如果設(shè)計(jì)不當(dāng),也會(huì)造成倒塌破壞等嚴(yán)重后果。在鋼框架—中心支撐體系的設(shè)計(jì)中,為了能更好的發(fā)揮中心支撐作為第二道防線的作用需要對(duì)框架的剛度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 本文從剪力分配率出發(fā),利用PKPM軟件進(jìn)行建模分析,以一座規(guī)則六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅作為模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以達(dá)到其最優(yōu)剪力分配率。從住宅結(jié)構(gòu)的布置原則出發(fā),根據(jù)框架的自震特性,在不同位置加設(shè)中心支撐,提出了A、B、C、D四種方案。利用PKPM軟件對(duì)這四種方案在地震作用下的剪力分配進(jìn)行分析,并對(duì)層間位移,層剪力,層位移角,地震力進(jìn)行對(duì)比,得到最優(yōu)方案。 本文的研究成果主要有: (1)首先利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPM,以輕鋼框架結(jié)構(gòu)住宅為原型進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),選定4種不同的中心支撐布置方式,確定不同的分析方案,得到在地震作用下,中心支撐均能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的抗震性能起到良好的貢獻(xiàn)作用; (2)通過(guò)對(duì)地震作用下結(jié)構(gòu)在各振型作用下的反應(yīng)提出,按照現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)中:框架至少承擔(dān)底部剪力的25%以上設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠滿足三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求; (3)對(duì)4種不同結(jié)構(gòu)布置方案進(jìn)行地震作用下剪力分配率分析,比較不同結(jié)構(gòu)布置方案各層的剪力分配率。對(duì)不同方案的頂層位移、層間位移、頂層加速度、基底剪力進(jìn)行對(duì)比分析,,得到抗震性能評(píng)價(jià)較好的多層輕鋼結(jié)構(gòu)體住宅體系方案。
[Abstract]:Due to the special properties of steel structure and the adjustment of policy, steel structure has been more and more widely used in recent years. Pure steel frame structure can provide enough indoor space, but its lateral stiffness is small, so it is not suitable in high intensity area. Steel frame center-bracing system is a kind of double lateral force resistance system commonly used in high-rise steel structures. It is widely used in high-rise buildings because of its green, economical and effective characteristics. But if the design is not proper, also can cause the collapse damage and so on serious consequence. In the design of steel frame-center bracing system, in order to play the role of center bracing as the second line of defense, the stiffness of the frame should be adjusted properly. In this paper, based on the shear distribution rate, the PKPM software is used to model and analyze, and a regular six-story light steel structure house is used as the model to optimize the design in order to achieve the optimal shear distribution rate. Based on the layout principle of the residential structure and according to the self-seismic characteristics of the frame, the central support is added in different positions, and four schemes are put forward. The shear distribution of the four schemes under earthquake action is analyzed by using PKPM software, and the optimum scheme is obtained by comparing the interstory displacement, story shear force, story displacement angle and seismic force. The main research results of this paper are as follows: Firstly, the structural design software PKPMis used to improve the design of light steel frame housing. Four different central support arrangements are selected, and different analysis schemes are obtained under earthquake action. The central bracing can make a good contribution to the seismic performance of the structure. (2) according to the current Code for aseismic Design of buildings (GB50011-2010), the structure designed with at least 25% of the bottom shear force can meet the requirements of three levels of seismic fortification through the response of the structure under earthquake action under the action of various modes of vibration, according to the current Code for Seismic Design of buildings (GB50011-2010); 3) the shear distribution rate of four different structural layout schemes under seismic action is analyzed, and the shear distribution rates of each layer of different structural layout schemes are compared. The displacement of the top floor, the displacement of the floor, the acceleration of the top floor and the shear force of the base are compared and analyzed, and the multi-story light steel structure housing system scheme with better seismic performance evaluation is obtained.
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TU311.3
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