12层人字形支撑钢框架结构弹塑性受力性能探究

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1、12层人字形支撑钢框架结构弹塑性受力性能探究　　摘要:对四种不同结构形式的12层人字形支撑钢框架结构进行了结构设计。在进行初步设计和优化调整以后，确定了结构构件尺寸。Pushover分析时，四种结构模型在侧向加载模式作用下，产生各自的基底剪力-位移曲线及用能力谱法得到各自的荷载-位移曲线、塑性铰出现的先后顺序和结构的薄弱层，考虑八度罕遇地震烈度设防下，得到各个结构的性能点以及性能点处结构的顶层最大位移与最大层间角位移，并对各个结构在八度罕遇地震作用下的抗震性能进行了评估，得出四种结构模型哪种结构形式更好哪种结构形式较弱；关键词:人字形中心支撑钢框架；Pushover分析；弹塑性时程分

2、析中图分类号：TU392文献标志码：AResearchontheelastic-plasticPerformanceof12storiesInverted-Vconcentricallybracedsteelframe(CBSF)YinTao，Mazhengwei(DepartmentofCivilandArchitectureEngineering,Xi’anUniversityofScienceand7Technology,,Xi’an710054,China)Abstract:Firstly,thepaperdesignsfourdifferentkindsof12storie

3、sinverted-Vconcentricallybracedsteelstructure.Afterpreliminarydesignandadjustment,thepaperdeterminesthesizeofstructuralmembers.Whenfourdifferentmodelsunderpushoveranalysisandunderthelateralloading,thepaperusescapacityspectrummethodtogetload-displacementcurves,theplastichingegeneratedsequenceand

4、theweakestpositionofthestructure.Thenthepapersummarizestheinfluenceofthepushovercurveandtheplastichingelocationofthehingesequenceunderthelateralloadpatterns.Consideringpreventingtherareeightoccurredearthquakeintensity,obtainsperformancepointofthestructureandthetopstructure’smaximum,displacement

5、andmaximumangulardisplacementbetweenlayersonperformancepoints,andevaluatesseismicperformanceundertherareeightoccurredearthquakeofthestructure.Thenchoosewhichmodelisbest,whichmodelismostweakness.7Keywords:theinverted-Vconcentricallybracedsteelframe;Pushoveranalysis;Non-lineartime-historyanalysis

6、1引言现代高层建筑钢结构是反映一个城市经济繁荣和社会进步的重要标志，它是随着社会的经济、技术进步和人们的生活需要而发展起来的，是商业化、工业化和城市化的结果。计算机模拟技术在建筑领域的广泛应用以及钢结构加工制作技术的进步，为高层建筑钢结构提供了广阔的发展空间。结构模型的设计概况本文研究的一组人字形支撑钢框架结构模型如图1所示图1一组人字形支撑钢框架结构模型7四个结构跨数取三跨，结构的纵向跨度取10m，层数12层，横向跨度均取为10m，层高为3.6m。楼屋面恒荷载3.5，楼面活荷载2.0，屋面活荷载2.0(上人屋面)，基本风压0.3，雪荷载0.4，地面粗糙度C类，抗震设防烈度为8.5度

7、，场地类别为II类，设计地震分组为第二组，采用Q235钢材。不考虑东西向的抗侧力体系，南北向的抗侧力体系为两榀中心支撑钢框架，每榀中心支撑钢框架抵抗整个结构一半的侧力。由于对称性，不考虑结构的平面内扭转。本文采用有限元计算程序Sap2000对模型进行结构设计，四个模型柱材料及尺寸相同，梁柱略有差异，结构的梁柱材料及尺寸见下表1。表1模型4的截面尺寸及材料（8度）表2模型1的截面尺寸及材料（8度）表3模型2的截面尺寸及材料（8度）表4模型3的截面尺寸及材料（