论文部分内容阅读
钢结构由于具有良好的塑性、韧性、以及布局灵活、节能环保等优点,在实际工程中已得到广泛的应用,尤其是偏心支撑高层钢框架结构应用的更加广泛。偏心支撑钢框架兼顾了纯框架和中心支撑框架的优点,所以国内外的学者对此结构做了大量的研究,尤其是对耗能梁段的研究已趋于成熟。
偏心支撑有着不同的支撑形式、支撑位置,他们的改变对结构的抗震性能有着直接的影响。支撑具有较大的侧向刚度,从而减小结构的侧移,但是否支撑刚度越大楼层位移就越小呢,增加支撑的刚度对结构的抗震性能到底有什么样的影响,目前对这方面的研究还不是很多。因此,研究偏心支撑钢框架结构在不同的支撑布置位置和支撑刚度发生变化的情况下对结构的抗震性能的影响,并从中找出一定的规律就显得十分必要,这也对我们以后的结构设计有着指导意义。
首先,本文论述了偏心支撑钢框架结构研究的背景及意义,总结了偏心支撑钢框架在国内外的研究进展。接着提出了本文所要研究的内容与目的,同时还对本文研究所用到的基本理论和方法进行了总结和归纳。
其次,建立有限元模型研究不同的偏心支撑布置位置对高层钢框架结构的抗震性能的影响。本文利用有限元分析软件对所建立的模型进行了时程分析和反应谱分析,通过对计算结果的分析发现:对于偏心支撑的钢框架结构,当支撑位置由中跨移到边跨后,在地震波作用下结构的位移、层间位移角、柱子的最大轴力和最大弯矩都有不同程度减小,其中柱子的轴力减小的幅度比较大,三种地震波作用下最大减幅均超过了30%。支撑的最大轴力有所增加,但增加的幅度不是很大。由此可见,支撑宜布置在边跨位置。
最后,建立了支撑刚度变化时的有限元模型,通过对时程分析和反应谱分析所得结果的分析发现:对于偏心支撑的钢框架结构,当增加支撑的刚度后,在一定的范围内会明显减小楼层位移、层间位移角和柱子的最大弯矩,但持续增加刚度其影响越来越小。柱子的最大轴力和支撑的最大轴力都是随着支撑刚度的增加而增加。因此,要选择一个比较合理的支撑刚度,来减小结构的侧移的同时使得内力的变化最小。