探析交错桁架结构体系弹塑性静力分析

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1、山东建筑大学硕士学位论文交错桁架结构体系弹塑性静力分析姓名：刘西梅申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：柳锋20090601山东建筑大学硕士学位论文摘要交错桁架结构体系是在钢框架结构体系的基础上，通过取消框架结构体系中间的柱子来增大结构的使用空间，同时为了不增大各个构件的截面尺寸，在框架的隔层增设腹杆形成桁架与钢框架组合的结构体系。由于在钢框架中增设腹杆形成桁架结构，进一步增强了结构的侧向刚度和竖向刚度，同时提高了结构的整体工作性能，进而实现了结构的大跨度。交错桁架结构遭受强震后一般进入弹塑性阶段，静力弹塑性分析是对交错桁架遭受罕遇地震进行分析的一种

2、新方法。这种方法使抗震分析的计算得到较大的简化又有很好的精度。本文使用有限元程序Sap2000对大量的交错桁架结构算例进行静力弹塑性分析，在结构上施加竖向恒荷载和活荷载并保持不变，同时施加沿结构高度分布的某种侧向水平荷载和侧向位移作用。本文采用位移控制法，探讨交错桁架结构体系的桁架布置形式、高跨比、节间数、腹杆长细比、楼板刚度等参数对结构抗震性能的影响。分析表明：落地混合式的桁架结构、合理的桁架层设计及较大的楼板面内刚度，可以有效的提高结构的整体延性和抗震能力，并可以使结构的塑性铰首先出现在腹杆等横向水平构件上，使结构按梁铰机制破坏，这样能充分发挥各个构

3、件的耗能作用，提高结构的安全储备，能很好的提高整个结构的抗震性能。在分析算例的过程中，结合本文研究成果，提出了相关的抗震设计建议。关键词：交错桁架结构体系，静力弹塑性分析，Pushover法，加载模式，目标位移，抗震性能山东建筑大学硕士学位论文StaticElasto—·plasticAnalysisofStaggerTruss--steelFrameLiuXimei(StructuralEngineering)DirectedbyLiuFengABSTRACTStaggertruss-steelframeisbasedonsteelframework．

4、Thebuildingiseasiertoachievelargespacebycancellingthepillarsinthemiddleofthesteelframe．Atthesametime，forkeepingthesectiondimensionofeachcomponentunaltered，thestructuresystemaddsventro—staffwhichformingtruss·steelframeintheinterlayerofthesteelframework．Forthat，thelateralrigidityan

5、dverticalrigidityofthestructurearestronger,atthesametime，thewholeworkperformanceenhancesalot．Thus，thestructureachievesitsbigspan．Thestaggertruss-steelframeusuallyturnintoelasto-plasticstateaftersufferringstrongearthquake．Staticelastic-plasticanalysisisanewmethodwhichanalysesstagg

6、ertruss-steelsufferedthestrongearthquake．Themethordmakescomputationofaseismaticanlysissimplerandmoreprecise．Staticelasto-plasticanalysisofthecomputedexamplesinthepaper,putsverticaldeadloadandliveloadonthestructureandkeepstheminvariable．Atthesametime，putsomelateralhorizontalloadan

7、dsomelateralhorizontaldisplacementwhichdistributealongtheheight．Weadoptthemethodofdisplacement’Scontr01．Wediscussthestaggertruss-steelframe’Scollocatedformsupportsofthebottom,theheighttospan,thenumberofdistanceonthespan，theslendernessratiooftheabdomenstaffandthepan’Srigidnesswhos

8、eaffectiontothestructures’seismicbehavio