空腹式桁框結(jié)構(gòu)的時程分析.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，如果仍然采用實腹式鋼梁是不經(jīng)濟的。鋼桁架比實腹式鋼梁具有更強的抗彎能力，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)，本文稱之為桁框結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)承載能力高，可以實現(xiàn)大跨度的建筑要求，但抗震性能不好?？崭故窖有澡炜蚪Y(jié)構(gòu)通過在桁架跨中設(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，但國內(nèi)外相關(guān)研

2、究資料較少，有必要對其抗震性能展開研究。
　　 本文通過ANSYS有限元軟件，對四個系列桁框結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析和多遇地震、罕遇地震作用下的時程分析，主要探討了消能段長度、結(jié)構(gòu)層數(shù)、跨數(shù)和地震波類型對結(jié)構(gòu)的影響。分析結(jié)果表明:消能段長度對桁框結(jié)構(gòu)的破壞模式有很大影響，合理長度的消能段可以實現(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，并且隨消能段長度增加而逐漸增大。結(jié)構(gòu)層數(shù)和地震波的類型對桁框結(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)安全儲備低，在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免。通過調(diào)整空腹式消能段長度，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，抗側(cè)剛度降低，可能會導(dǎo)致不滿足抗震規(guī)范對層間位移角的要求。
　　 本文根據(jù)有限元分析結(jié)果