用ansys分析高层钢-混凝土混合结构的地震反应

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第4卷第3期铁道科学与工程学报VoI．4NO．32007年6月JOURNALOFRAILj，＼『AYSCIENCEANDENGINEERINGJune20O7用ANSYS分析高层钢一混凝土混合结构的地震反应陆铁坚。李丽梅，林国章(中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075)摘要：依据抗震设计规范，采用三维有限元ANSYS软件，对钢框架一混凝土核心筒的混合结构动力特性和地震时程反应进行分析。通过计算，得到该类建筑物的自振特性以及在地震作用下的位移和加速度反应。通过地震动的影响因素分析，明确了结构各类参数的变化对结构反应的影响，为结

2、构的合理设计提供参考。所提供的分析方法为此类结构的抗震性能研究提供了一种有效的途径。关键词：高层建筑；钢一混凝土混合结构；动力特性分析；地震反应中图分类号：TU973．14；TU973．31文献标识码：A文章编号：1672—7029(2007)03—0032—06ApplicationofANSYStoseismicresponseanalysisoftallsteel—concretehybridstructureLUTie—jian，LIli-mei，LINGuo—zhang(SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，Central

3、SouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Accordingtothepresentcodeforseismicdesignofbuilding，characteristicsoffree—vibrationandtimehis—torymethodforseismicanalysisofsteel——concretehybridstructurewerecarriedoutbyusingANSYSsoftware．Thecharacteristicoffree—vibration，thedisplacementandacce

4、lerationdistributionwereob~nedbytheanalysis．Withtheinfluencefactorsofseismicanalyzed，therugnlarofstructureresponsescausedbystructureparameterschangedwereobtained．Itprovidessomereferenceforappropriatedesign．Onekindofeffectiveapproachtostudytheseismicre—sponseofsteel—concretehybridstructurewa

5、sputforward．Keywords：tallbuilding；steel—concreteh~ridstructure；modeanalysis；seismicresponse近年来，钢框架一钢筋混凝土剪力墙混合结构架主要是承受竖向力，混凝土剪力墙则主要承受水在我国高层建筑中的应用已较普遍，钢一混凝土混平力[1l。本文通过国际通用ANSYS软件分析此类合结构是综合利用钢结构和混凝土结构的优点而结构在地震动作用下的动力特性及动力时程反应形成的一种新型建筑结构体系，此类结构自重轻、分析，明确此类结构的地震反应特征，为研究此类施工速度快，它优于混凝土结构；从造价方面，它优结构

6、的抗震性能提供了一种有效的途径。于钢结构。而施工速度与全钢结构的相当，在综合考虑施工周期、结构占用使用面积等因素后，混合1分析实例结构的综合经济指标优于全钢结构和混凝土结构的综合经济指标，是一种符合我国国情的较好的高以文献[2]中的外钢框架内混凝土剪力墙的混层建筑结构形式。一般它是由外围空间钢框架，通合结构来进行计算。结构为20层，层高4．2m，其过每层的楼板及楼面梁与钢筋混凝土剪力墙相连结构平面如图1所示，结构三维透视图如图2所接而成的大型空间结构体系。在该类体系中，钢框示。结构的基本周期控制在1．90S左右，钢框架构收稿日期~2007—01—10基金项目：国家自然科学基金

7、资助项目(50478092)作者简介：陆铁坚(1963一)，男，湖南岳阳人，教授，从事高层混合结构抗震性能研究维普资讯http://www.cqvip.com第3期陆铁坚，等：用ANSYS分析高层钢一混凝土混合结构的地震反应33件均采用工字型截面，材料为Q235钢。各结构构2模型建立件截面参数参见表1。2．1模型选择单元和模型选择是高层建筑动力分析的关键。高层建筑动力分析一般采用剪切及弯剪层模型、杆模型和单柱模型【j。它们针对高层建筑的结构特点进行了不同程度的简化，各有不同的适应性。由于杆模型能够比较好