多高層鋼框架結(jié)構(gòu)風(fēng)振作用計(jì)算方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越多被運(yùn)用到多高層建筑中，鋼框架結(jié)構(gòu)因其具有自重輕、節(jié)約建筑占有面積、綠色環(huán)保、節(jié)能效果好、安裝容易、施工期短等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越受到人們的青睞，在建筑工程中發(fā)揮著重要的作用。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，特別是鋼結(jié)構(gòu)高層建筑已成為工程建設(shè)的一項(xiàng)基本政策。鋼框架結(jié)構(gòu)作為一種新型的綠色環(huán)保辦公、住宅體系，在現(xiàn)代的多高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。而風(fēng)荷載正是作用在多高層建筑上的重要?jiǎng)恿奢d，甚至起到?jīng)Q定性的作用，這意味著需要對(duì)新型的鋼

2、框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行更加深入的風(fēng)振分析研究。
　　本文利用SAP2000有限元分析軟件首先對(duì)三種不同高度的鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到鋼框架結(jié)構(gòu)的基本性能參數(shù)，為風(fēng)振分析提供基礎(chǔ)。進(jìn)而采用SAP2000線性靜力分析法（規(guī)范法）和非線性模態(tài)時(shí)程分析法(FNA)分別對(duì)三種不同高度的鋼框架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行風(fēng)振分析。并對(duì)比分析兩種方法下，結(jié)構(gòu)的層間位移、層間剪力、節(jié)點(diǎn)位移的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)利用時(shí)程法分析結(jié)構(gòu)在時(shí)程風(fēng)荷載下的層間位移、層間剪力、節(jié)點(diǎn)位

3、移、速度和加速度的時(shí)程響應(yīng)。
　　研究結(jié)果表明多層純鋼框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載的作用下，結(jié)構(gòu)呈剪切變形，時(shí)程法的計(jì)算結(jié)果大于規(guī)范法，這是因?yàn)橐?guī)范法忽略了風(fēng)振對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，然而鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度較柔，受風(fēng)振作用的影響較大，因此在工程設(shè)計(jì)中，即使多層鋼框架結(jié)構(gòu)建筑也應(yīng)該考慮風(fēng)振作用的影響，來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全。高層鋼框架—中心支撐結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用情況下結(jié)構(gòu)變形為彎剪變形，在規(guī)范法中的計(jì)算結(jié)果普遍大于時(shí)程分析法的計(jì)算結(jié)果，由于規(guī)范法和時(shí)程法均考慮了風(fēng)

4、振作用效應(yīng)的影響，因此兩種方法的計(jì)算結(jié)果吻合度較高。但是規(guī)范法是將風(fēng)振的影響作為一個(gè)放大系數(shù)βz來(lái)考慮的，而時(shí)程法通過(guò)脈動(dòng)的風(fēng)荷載考慮風(fēng)振的影響。
　　在規(guī)范法與時(shí)程法的對(duì)比分析中，可知鋼框架結(jié)構(gòu)在實(shí)際風(fēng)荷載的作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的變形，并伴隨著振動(dòng)，即結(jié)構(gòu)存在速度和加速度，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)振動(dòng)效應(yīng)。在鋼框架結(jié)構(gòu)風(fēng)振的計(jì)算中，規(guī)范法的計(jì)算方法簡(jiǎn)單明了，得到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)比較合理，對(duì)于預(yù)判結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞的部位有一定的指導(dǎo)