水平荷載作用下冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)側(cè)移理論研究.pdf

1、冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)在我國(guó)屬于一種新型住宅體系，對(duì)這種結(jié)構(gòu)體系的整體受力性能和設(shè)計(jì)理論方面的研究幾乎是空白。本文針對(duì)水平荷載(風(fēng)、地震)作用下冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向變形和平面扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的計(jì)算與控制進(jìn)行了理論分析研究，具體內(nèi)容如下： 首先，針對(duì)冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)，參照現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，給出了作用在該結(jié)構(gòu)上水平風(fēng)荷載和水平地震力計(jì)算公式，并通過將冷彎薄壁型鋼組合墻體抗側(cè)剛度公式引入結(jié)構(gòu)上通用的樓層整體平動(dòng)側(cè)移計(jì)算公式，得到了水平

2、荷載作用下冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)彈性階段的平動(dòng)側(cè)移計(jì)算方法，將所提計(jì)算方法應(yīng)用于實(shí)際工程算例，驗(yàn)證了該方法的適用性。 其次，借鑒混凝土結(jié)構(gòu)中對(duì)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的分析方法，將結(jié)構(gòu)的平扭耦聯(lián)變形分解為平動(dòng)側(cè)移和扭轉(zhuǎn)側(cè)移兩種狀態(tài)，然后將其效應(yīng)進(jìn)行疊加，推導(dǎo)出了低層和多層冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)樓層的抗扭剛度及線彈性層間扭轉(zhuǎn)角計(jì)算公式，進(jìn)而得到組合墻體的位移和剪力計(jì)算公式。將所得公式應(yīng)用于實(shí)際工程算例，計(jì)算結(jié)果表明：扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)該結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的

3、結(jié)構(gòu)響應(yīng)影響顯著，特別是在多遇地震作用下，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)很可能使邊緣組合墻體的側(cè)移超出層間位移角限值，其不利影響不能忽略。對(duì)如何減輕扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的不利影響提出了幾點(diǎn)設(shè)計(jì)建議和構(gòu)造措施要求，以指導(dǎo)實(shí)際工程設(shè)計(jì)。 最后，采用有限元程序ANSYS對(duì)冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體側(cè)移變形的靜力及單點(diǎn)響應(yīng)譜分析。在驗(yàn)證了本文整體簡(jiǎn)化建模方法的可行性后，將該建模方法運(yùn)用到后續(xù)有限元分析中，分析結(jié)果表明：無論是對(duì)稱結(jié)構(gòu)還是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，模型各層在水平荷載作