异形柱框架结构的抗震性能分析

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钢筋混凝土异形柱框架结构是近年来才逐步推广的一种新型的结构体系,由于异形柱构件截面不同于矩形柱,所以在结构承载力方面和抗震方面有其复杂性和特殊性。由于异形柱框架结构有提高室内空间的使用率、房间的使用面积、减轻结构自重和降低造价等优点,所以近年来得到了广泛的应用。本文侧重点是研究其抗震性能。随着异形柱结构体系在地震区的推广,目前国内学术界和工程界比较关心的是异形柱的抗震问题。国内外关于矩形柱框架抗震研究比较多,而对异形柱框架的抗震研究非常少。本文在国内他人研究的成果上,利用有限元分析软件SAP2000进行分析。本文选用一个七层的框架结构,角柱采用“L”形异形柱,边柱采用“T”形柱,中柱为“十”形柱,底层和基础固接,其他各层梁柱刚接。在天津波和EI-Centro和上海人工波的作用下利用SAP2000的模态分析、反应谱分析和时程分析等功能对各个层间的剪力、位移、加速度以及各振型进行分析。本文主要工作如下:(1)首先对异形柱结构模型进行模态分析来确定结构的震动周期,确定结构设计是否合理。利用反应谱分析和时程分析来确定结构的振动特性以及基底剪力随时间的变化和层间位移、位移角随时间的变化。(2)为了更清楚的说明异形柱结构的抗震性能,本文利用一个同条件下的矩形柱框架结构作为对比。通过振型周期对比、层间位移和位移角对比来研究异形柱结构的抗震性能。结果表明结构在强震下具有很好的塑性变形能力。通过分析对比表明异形柱框架结构在常遇地震下可以保持良好的工作性能。说明只要在设计过程中满足规范要求,异形柱结构可以满足7度以下的抗震设防要求。
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