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填充墙钢框架是实际钢结构工程中最常用的结构形式之一。地震作用时,设计人员通常采取周期折减的方法考虑填充墙对整体结构的贡献,未能很好的体现实际填充墙和钢框架之间复杂的协同作用。因此研究填充墙对钢框架抗震性能的影响对工程实际有着至关重要的现实意义。
由于建筑使用功能的不同,钢框架结构通常会采用不同的填充墙布置方式和填充率。本文以一栋拟建八层钢框架建筑为研究对象,以填充墙的布置方式和填充率的大小为变化参数,运用软件MIDAS-GEN建立了十种不同的模型,对比分析了各参数影响下整体结构的地震反应,得出了相关结论,为实际工程的结构选型和设计提供了一些参考。本文主要内容如下:
首先,介绍了填充墙钢框架的研究背景和意义;归纳了钢结构体系的分类;总结了国内外填充墙钢框架的研究现状;阐述了填充墙钢框架的设计方法、工作性能和四种抗震分析方法。
然后,建立了填充率分别为0%、42%和100%时填充墙均匀布置的三种结构模型,依次进行了模态分析、反应谱分析、弹塑性时程分析,对比分析了周期效应、位移效应、剪力效应和加速度效应,表明了填充率越大,整体结构的抗侧刚度越大。加入填充墙可以明显提高结构的抗震效应,建议工程选型时宜优先选择填充率较大且填充墙均匀布置的结构。
其次,建立了填充率为32%时填充墙沿竖向不均匀布置的四种结构模型和填充率为42%时填充墙沿平面不均匀布置的三种结构模型,依次进行了模态分析和反应谱分析,对比分析了相应的地震效应。得到:当填充墙沿竖向不均匀布置时,顶部楼层未布置填充墙的钢框架抗震性能最好,底部楼层未布置填充墙的钢框架抗震性能最差,建议实际工程设计时宜上柔下刚;当填充墙沿平面不均匀布置时,钢框架容易产生不同程度的扭转变形,建议工程选型时宜优先考虑填充墙沿纵向、横向对称布置的结构。
最后,选取了填充率分别为0%和42%时填充墙均匀布置的结构模型进行了静力弹塑性分析,对比探讨了结构的基底剪力-位移曲线、性能点和塑性铰的发展状态,表明了地震激励时填充墙充当首道抗震防线,减缓了钢框架的破坏程度。
由于建筑使用功能的不同,钢框架结构通常会采用不同的填充墙布置方式和填充率。本文以一栋拟建八层钢框架建筑为研究对象,以填充墙的布置方式和填充率的大小为变化参数,运用软件MIDAS-GEN建立了十种不同的模型,对比分析了各参数影响下整体结构的地震反应,得出了相关结论,为实际工程的结构选型和设计提供了一些参考。本文主要内容如下:
首先,介绍了填充墙钢框架的研究背景和意义;归纳了钢结构体系的分类;总结了国内外填充墙钢框架的研究现状;阐述了填充墙钢框架的设计方法、工作性能和四种抗震分析方法。
然后,建立了填充率分别为0%、42%和100%时填充墙均匀布置的三种结构模型,依次进行了模态分析、反应谱分析、弹塑性时程分析,对比分析了周期效应、位移效应、剪力效应和加速度效应,表明了填充率越大,整体结构的抗侧刚度越大。加入填充墙可以明显提高结构的抗震效应,建议工程选型时宜优先选择填充率较大且填充墙均匀布置的结构。
其次,建立了填充率为32%时填充墙沿竖向不均匀布置的四种结构模型和填充率为42%时填充墙沿平面不均匀布置的三种结构模型,依次进行了模态分析和反应谱分析,对比分析了相应的地震效应。得到:当填充墙沿竖向不均匀布置时,顶部楼层未布置填充墙的钢框架抗震性能最好,底部楼层未布置填充墙的钢框架抗震性能最差,建议实际工程设计时宜上柔下刚;当填充墙沿平面不均匀布置时,钢框架容易产生不同程度的扭转变形,建议工程选型时宜优先考虑填充墙沿纵向、横向对称布置的结构。
最后,选取了填充率分别为0%和42%时填充墙均匀布置的结构模型进行了静力弹塑性分析,对比探讨了结构的基底剪力-位移曲线、性能点和塑性铰的发展状态,表明了地震激励时填充墙充当首道抗震防线,减缓了钢框架的破坏程度。