平面L型钢框结构地震反应及消能减震分析

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伴随着建筑材料和施工工艺的快速发展,单一的、规则的建筑已经不能满足人们的审美需求,各种造型独特的建筑应运而生。近年来,钢材因其自身具有材质均匀、强度高、质量轻、环保等优点得到了迅速的推广与普及,越来越多的高层建筑采用钢结构。世界各国每年都因地震破坏造成了严重的损失,尤其是高层建筑的倒塌给各国人民带来了无法挽回的人员与财产损失,强震带来破坏更是无法想象。所以当前对不规则钢结构进行抗震性能研究是结构工程师们的主要工作。本文简述了平面不规则结构的判别标准、世界各国平面非规则结构的发展概况、钢结构的发展概况以及常用的抗震分析理论。并运用SAP2000软件对某一平面L型非规则钢框结构分别进行模态分析、双向反应谱分析、多遇地震作用下的弹性时程分析、罕遇地震作用下的非线性时程分析以及增设阻尼器后的消能减震分析,主要内容如下:1.本文运用SAP2000软件分别对原始的结构(无控结构)与增设人字形支撑的结构(支撑结构)进行模态分析,得到这两种结构的前12阶自振周期及质量参与系数,为后面的反应谱分析和时程分析提供基础。2.在多遇地震作用下,对原始结构与布置支撑的结构依次进行双向反应谱分析以及弹性时程分析,经对比说明支撑对结构抗震性能的影响。3.在罕遇地震作用下,对布置支撑的结构进行非线性时程分析,得出层间位移、位移时程曲线等地震响应数据,同时根据塑性铰的发展趋势找出结构的薄弱位置。4.对布置支撑的结构在跨中增设少量的粘滞阻尼器后进行消能减震分析,比较支撑结构与增设阻尼器的消能结构在罕遇地震作用下的地震响应数据,结果表明采取消能减震措施的优势。
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