空腹式桁框結(jié)構(gòu)的時(shí)程分析.pdf

1、框架結(jié)構(gòu)是多、高層鋼結(jié)構(gòu)中一種常用的結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)，如果仍然采用實(shí)腹式鋼梁是不經(jīng)濟(jì)的。鋼桁架比實(shí)腹式鋼梁具有更強(qiáng)的抗彎能力，特別適用于大跨度結(jié)構(gòu)。如果將框架結(jié)構(gòu)中的實(shí)腹式鋼梁換成鋼桁架，就形成了一種新型的結(jié)構(gòu)，本文稱(chēng)之為桁框結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)承載能力高，可以實(shí)現(xiàn)大跨度的建筑要求，但抗震性能不好。空腹式延性桁框結(jié)構(gòu)通過(guò)在桁架跨中設(shè)置延性消能段，可以使結(jié)構(gòu)的抗震性能得到明顯改善。這種新型的結(jié)構(gòu)體系具有非常好的應(yīng)用前景，但國(guó)內(nèi)外相關(guān)研

2、究資料較少，有必要對(duì)其抗震性能展開(kāi)研究。
　　 本文通過(guò)ANSYS有限元軟件，對(duì)四個(gè)系列桁框結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析和多遇地震、罕遇地震作用下的時(shí)程分析，主要探討了消能段長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)層數(shù)、跨數(shù)和地震波類(lèi)型對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。分析結(jié)果表明:消能段長(zhǎng)度對(duì)桁框結(jié)構(gòu)的破壞模式有很大影響，合理長(zhǎng)度的消能段可以實(shí)現(xiàn)剪切屈服，并顯著降低結(jié)構(gòu)基底剪力。與普通框架結(jié)構(gòu)相比，桁框結(jié)構(gòu)的基本周期較長(zhǎng)，并且隨消能段長(zhǎng)度增加而逐漸增大。結(jié)構(gòu)層數(shù)和地震波的類(lèi)型對(duì)桁框結(jié)構(gòu)

3、的破壞模式影響不大，隨著層數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)基本周期逐漸增大，頂點(diǎn)水平位移也逐漸增大。不同跨數(shù)的桁框結(jié)構(gòu)破壞模式相同，基本周期也比較接近，但基底剪力隨跨數(shù)的增加而增大。由于單跨桁框結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備低，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免。通過(guò)調(diào)整空腹式消能段長(zhǎng)度，可以使較多樓層發(fā)生同步屈服，提高整體結(jié)構(gòu)的耗能能力。另外，在桁框結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能段后，結(jié)構(gòu)基本周期加長(zhǎng)，抗側(cè)剛度降低，可能會(huì)導(dǎo)致不滿(mǎn)足抗震規(guī)范對(duì)層間位移角的要求。
　　 本文根據(jù)有限元分析結(jié)果