甘肅省涇川縣某高層鋼結(jié)構(gòu)仿古塔的彈塑性分析.pdf

1、近年來,國內(nèi)外的許多專家在結(jié)構(gòu)的彈性方面已作出了很多的研究,也有很多的研究成果,但是在彈塑性方面大多數(shù)的研究只是處于理論研究階段,缺乏實(shí)際工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
　　 隨著建筑工藝與技術(shù)的大發(fā)展,近年來許許多多的功能方便、造型美觀、節(jié)能環(huán)保的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑拔地而起,屹立于世界的各地。這些造型獨(dú)特的鋼結(jié)構(gòu)建筑物給城市增添了一抹絢麗的色彩。但是由于這些建筑物的結(jié)構(gòu)形式之復(fù)雜,也為結(jié)構(gòu)分析中的抗震性能分析帶來了巨大的挑戰(zhàn)。對于建筑結(jié)構(gòu)而言,

2、抗震性能的分析不容輕視。尤其是近年來發(fā)生的大大小小的地震也給我們的結(jié)構(gòu)分析人員敲響了警鐘。如何評估以及如何保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性、可靠性已經(jīng)成為現(xiàn)今結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員考慮的最多的問題,而對于高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震分析更是難上加難?，F(xiàn)代仿古建筑尤其獨(dú)特的建筑造型和復(fù)雜的空間布置,為了適應(yīng)這一大發(fā)展,人們越來越青睞于鋼結(jié)構(gòu),這主要是取決于鋼結(jié)構(gòu)的形式的多種多樣、施工周期短、抗震性能好、強(qiáng)度高、塑性韌性好等諸多優(yōu)勢。
　　 雖然鋼結(jié)構(gòu)有良好

3、的抗震性能,但是1995日本阪神大地震中大量鋼結(jié)構(gòu)建筑同樣發(fā)生了嚴(yán)重破壞[1](發(fā)生嚴(yán)重破壞的鋼結(jié)構(gòu)房屋多達(dá)548棟),這些事實(shí)也在警醒著設(shè)計(jì)人員對于鋼結(jié)構(gòu)建筑物的抗震性能研究的意義重大而深遠(yuǎn)。
　　 近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建筑技術(shù)的發(fā)展與革新,世界上突破規(guī)范限制的超高層建筑物也隨之涌現(xiàn),其高度迅速的增長,復(fù)雜程度也日益凸顯,完全在彈性理論階段來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算和相關(guān)方面的設(shè)計(jì)已經(jīng)很難滿足建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求,鑒于此,對結(jié)構(gòu)進(jìn)

4、行彈塑性分析研究就顯得尤為重要。
　　 本論文的工程背景是甘肅省涇川縣某高層鋼結(jié)構(gòu)仿古塔,在參考國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,試圖采用SAP2000有限元分析軟件對結(jié)構(gòu)在罕遇地震8度地震設(shè)防烈度,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年的情況下的彈塑性進(jìn)行了如下分析工作:
　　 1.采用SAP2000有限元結(jié)構(gòu)分析軟件對鋼結(jié)構(gòu)塔進(jìn)行靜力彈塑性(Push-over)分析,通過施加重力荷載非線性工況,整體對梁、柱施加塑性鉸,考慮重力+振型1、重力+振型

5、2、重力+X向加速度以及重力+Y向加速度四種分析工況,通過Pushover工況分析得出鋼結(jié)構(gòu)塔的變形形狀、塑性鉸出現(xiàn)和發(fā)展過程,得出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而評估結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　　 2.采用SAP2000有限元結(jié)構(gòu)分析軟件對鋼結(jié)構(gòu)塔進(jìn)行動(dòng)力彈塑性分析,通過在三種地震波下的動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析,對結(jié)構(gòu)的梁、柱施加塑性鉸,通過彈塑性時(shí)程分析得出塑性鉸的發(fā)展過程以及結(jié)構(gòu)的位移,通過分析來評估此塔的抗震性能以及結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。