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设置钢桁架转换层的框架—核心筒结构的弹性抗震性能分析

作　者: 张鑫
导　师: 陆铁坚
学　校: 中南大学
专　业: 土木工程
关键词: 钢桁架转换层竖向静力荷载动力特性弹性抗震性能有限元分析
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

为了争取建筑物有较大空间、满足建筑体型多变性等功能要求,带转换层结构或设置转换构件越来越多地应用在结构设计中。设置钢桁架转换层的结构是一种竖向不规则的复杂高层建筑结构,它具有传力明确、传力途径清晰等优点,但构造和施工复杂,地震作用下可能会造成结构的软弱层和薄弱层,对抗震不利。本文的主要内容是研究钢桁架转换结构形式,文章安排如下：(1).建立二维的钢桁架转换层模型,并用有限元软件SAP2000进行分析,比较单层和叠层钢桁架转换层在竖向荷载作用下的静力性能,得出单层和叠层钢桁架的最优形式；通过改变钢桁架转换层上部结构的刚度和下部结构的刚度,分析了钢桁架在这两类刚度改变的情况下,对钢桁架转换层受力的影响；(2).为保证带转换层的高层建筑结构有合适的等效侧向刚度比,应使转换层上、下部主体结构刚度及变形特征尽量接近,尽量强化下部结构刚度、弱化上部结构刚度；(3).建立一栋带钢桁架的外钢框架一内混凝土核心筒的16层高的模型,采用SAP2000有限元软件,分析了其基本动力特性,包括自振周期、振型、振型参与系数、振型质量参与系数等；通过反应谱和时程分析,分析其在多遇地震作用下的地震反应,比较了其层位移、层间位移、层间位移角以及层剪力、层间剪力等方面的性能差异；最后研究了钢桁架转换层的杆件在时程波作用下的轴力；(4).建立三个模型,分别将钢桁架转换层设置在第三层、第六层、第九层,分析这三个模型的基本动力特性和抗震性能,对比这三个模型的周期、振型、层位移、层间位移和层间位移角以及剪力等方面的性能差异。

设置钢桁架转换层的框架—核心筒结构的弹性抗震性能分析

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