论文部分内容阅读
随着门式刚架结构体系的广泛应用,在实际工程中,为了最大程度利用结构的内部空间以及满足多种不同使用功能空间的彼此结合,因此常要在门式刚架里设置与主体刚架连接的夹层,便形成了带夹层门式刚架结构。相比于常规的门式刚架结构,该结构的夹层往往采用钢筋混凝土楼板,夹层部位自重荷载相比其他部位大很多,整体结构质心和刚心将发生很大变化,改变了原来的平面受力的特点,地震作用和扭转效应对结构的影响需进一步探究。目前对该类结构的抗震设计方法大多是以刚架平面内抗震分析为主,垂直于刚架方向依靠经验采用构造措施加强,也有人提出整体建模分析计算方法,但是相对于原来的平面标准化建模,整体建模分析对设计者带来建模工程量无疑增加很多,而整体建模与平面建模分析计算结果的差异并无学者提出明确的表述,所以对于带夹层门式刚架的抗震设计方法有待于进一步研究。本文运用国内有限元软件PKPM、3D3S对带满跨、半跨以及局部夹层的门式刚架结构进行了风荷载及平面内地震作用分析并对两个软件分析的结果进行对比,同时应用3D3S建立带满跨、半跨以及局部夹层的门式刚架结构空间三维分析模型,进行了结构两个主轴方向的水平地震作用分析同时考虑相互耦合的影响,主要完成了以下内容的研究:(1)应用PKPM、3D3S软件对带夹层门式刚架结构进行平面内受力对比分析,两软件在左风1荷载作用下结构主要控制点内力、位移计算结果基本稳合;在左震作用下,PKPM、3D3S在夹层上端的刚架柱弯矩差别较大,通过节点弯矩平衡分析可知,3D3S在该节点的弯矩是平衡的;竖向地震作用下带夹层门式刚架结构产生的内力相对较小。(2)对带夹层门式刚架结构振型分析结果发现:夹层的布置范围影响结构振动特性,夹层布置范围越广,结构主振型出现越早,在主振型之前的振型多为斜梁局部振动。(3)应用3D3S建立带夹层门式刚架三维模型并进行水平地震作用分析,同时与二维建模在水平地震作用下所得计算结果进行对比,对比发现三维建模分析所得刚架柱的弯矩相对略小;二维平面分析所得刚架侧移略小于三维建模计算结果,可知本文所分析的3种带夹层门式刚架结构采用二维平面计算分析设计可以满足结构的受力要求。(4)带夹层门式刚架整体建模分析中,双向地震作用耦合的影响对刚架柱的受力影响较小;在柱距(Y方向)方向地震作用下,夹层在该方向侧移刚度相对较弱,地震作用产生的位移较大,设计中宜在适当位置布置夹层柱间支撑来提高纵向侧移刚度。