钢结构排架纵向地震力计算分析

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1、钢结构排架纵向地震力计算分析【摘要】本文对钢结构排架纵向地震力计算展开分析探讨，并以某实际工程项目作为案例，希望能为同行提供一点帮助。【关键词】钢结构排架；纵向地震力；计算；分析地震是破坏性严重的自然灾害，在发生之前具有难以预料性，会对人的生命安全、财产安全造成一定损害，因而加强地震预防至关重要。在工厂厂房施工设计过程中，钢结构排架具有广泛的应用，该结构本身具有刚度不均等方面的特性，难以保障其良好的力学性能，一旦地震来临，容易造成塌陷，从而引起不必要的安全事故。为此，有必要对钢结构排架纵向地震力计算

2、进行分析，希望促进钢结构排架力学稳定性的不断提高。一.工厂厂房概述某工厂厂房采用钢结构排架设计，在厂房设计过程中，使用年限应大于50a，厂房应切实具有良好的抗震性能，抗震等级也应切实满足I级要求。该工厂厂房的结构平面图如下图1所示。图1结构平面图二.结构动力特性分析根据SAP2000对钢结构排架进行相关计算，得到相应的质量参与系数，具体的结论如下表1所示。表1钢筋混凝土主厂房振型质量参与系数第4页共4页根据上表1的计算结果，我们能够得知以下结论：第一，I阶振型周期为2.01s，表示其为横向平动，质量

3、参数相对于其他来说较高，能够达到82%。第二，II阶振型周期为1.48s，表示其为纵向平动，质量参数达到了68%，并出现了Z轴转动的现象。第三，III阶振型周期为1.10s，表示其为Z轴转动，在抗震结构设计计算过程中，对于结构抗震具有较为不利的影响。三.罕遇地震下结构弹塑性时程计算分析（一）材料材料主要包括钢筋和混凝土两部分组成。其中，下图3表示钢筋三线性模型，在实际分析计算的过程中，充分考虑刚度退化等方面造成的影响，并对实际连接滑移效果进行有效分析[1]。对于混凝土而言，下图4表示混凝土的骨架曲线

4、，混凝土的构架模型非常符合抗震中心的设计需求。图3钢筋的clough三线性模型图4混凝土骨架曲线（二）构件损伤第4页共4页在钢结构排架设计计算过程中，应对构件损伤方面加以有效判断，包括钢筋拉应变等方面。在构件损伤程度判断中，应遵循变形程度和构建实际性能之间的关系，做出科学合理的判断[2]。概括来说，构件损伤包括以下几个方面：第一，当构件变形仅仅局限于屈服位移，此时损伤程度为轻微损伤。第二，当构件超过屈服位移，此时开始达到近似极限荷载，此时我们可以将这种情况看做中度损伤。在中度损伤发生的过程中，构件的

5、功能不会完全被破坏，因而钢结构构件也不会产生垮塌等现象，相对来说此时地震带来的危害仍不是很大，人仍然处于较为安全的状态。第三，当构件变形已经超过一定的极限值，此时构件变形相当严重