不同交错桁架钢结构抗震性能研究

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1、不同交错桁架钢结构抗震性能研究李国利徐洪英天津市中澳成功实业有限公司天津市天友建筑设计股份有限公司摘要：交错桁架钢结构作为一种经济、高效的钢结构体系，突显其结构A无柱特性，使结构内部获得两倍柱距的大开间，建筑内可据需灵活布置，被人们在酒店、医院等建筑所推崇。文章利用有限元分析软件SAP2000建立华伦式、帕式、混合式三种形式的交错桁架钢结构体系模型，对其分别运用反应谱和时程方法并结合用钢量作对比分析，从安全、经济合理综合考虑，得出在实际工程中宜采用交错桁架钢结构体系。关键词：交错桁架钢结构;有限单元法;抗震性能;反应谱分析;时程分析;作者简介：

2、李国利（1988-）,男，河北沧州人，助理工程师，硕士，研究方向为钢结构抗震。TheAnalysisofSeismicPerformanceofStaggered-trussSteelStructureLIGuo-liXUHong-yingTianjinSinoAustraliaSuccessIndustrialCo.，Ltd.;TianjinTianyouArchitecturalDesignCo.，Ltd.;Abstract：Asakindofeconomicalandefficientsteelstructuresystem,thesta

3、ggeredtrusssteelstructureemphasizesthecolumn-freecharacteristicsofthestructureandenablesthestructuretohavealargebaywithdoublecolumnspacing.Ttcanbearrangedflexiblyaccordingtoneedsinbuilding,soitisfavoredintheconstructionofhospitalsandhotels.Inthispaper,thefiniteelementanalysi

4、ssoftwareSAP2000wasusedtoestablishthethreetypesofstaggered-trusssteelstructuresystemmodels,whicharetheVallon,Palmerandhybrid.Theresponsespectrumandtime-historymethodcombinedwiththesteelamountareusedforcomparativeanalysis，andconsideringtheeconomicalbenefitandsafety，itisconclu

5、dedthatstaggeredtrusssteelstructuresystemshouldbeadoptedinpracticalprojects.Keyword：staggered-trussstructure;finiteelementmethod;seismicperformance;responsespectrumanalysis;timehistoryanalysis;0引言交错桁架钢结构体系既可做到使建筑结构获得更大开间、进深，乂可结合钢结构的自身材料特性，形成经济、实用、高效的新型结构体系。苏在抵抗水平荷载作用时像一个悬臂梁U

6、1，柱子沿纵向布置在建筑两边，其作用相当于工字型悬臂梁的翼缘板，而跨度与建筑横向宽度相等的柱间桁架如同悬臂梁的腹板。交错桁架钢结构体系一般有华伦式、帕式、混合式三种形式，本文对其抗震性能采用有限元分析软件SAP2000作对比分析，对实际工程中运用交错桁架钢结构体系起到指导作用。1模型建立利用SAP2000有限元软件特性建立华伦式、帕式、混合式三种交错桁架钢结构体系的三维空间交错钢桁架结构模型。其结构相关参数为层高3m，共15层，横向柱距为21m，总跨度为21m，纵向柱距为6m，总跨度为36m。结构中腹杆、弦杆、连梁、框架柱都选用了钢材型号为Q3

7、45的H型钢，构件尺寸详见如表1。构件名称楼板腹杆弦杆框架梁框架柱厚15OmniH型截面:250mmx250mmx14mmx14mH型截:300mmx3OOmmxlOrnmx15mH型截曲：35Ommx35Ommx12mmx19it11400minx400ininx13rnmx21n三种模型的桁架布置方案具体如图1。a.华伦式交错桁架L帕式交错桁架图1三种桁架平面布置图下载原图设所建结构处于抗震设防烈度为8度，II类建筑场地，设计地震分组为第二组，设计棊本地震加速度为0.20g，阻尼比为0.04，Tg=0.04so其主要荷载有:框架梁上的墙体线

8、荷载6.OkN/m;屋面活荷载0.5kN/m,屋面恒荷载5.5kN/m;楼面活荷载3.5kN/m，楼面恒荷载5.OkN/m。构件间连接为:腹杆与弦杆铰