探析交错桁架结构体系抗震性能研究

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1、工学硕士学位论文交错桁架结构体系抗震性能研究马淑欣河北工程大学2008年5月万方数据分类号：TU311密级：公开UDC：单位代码：10076工学硕士学位论文交错桁架结构体系抗震性能研究硕士研究生：马淑欣指导教师：杨树标（教授）申请学位级别：工学硕士学科专业：结构工程所在单位：土木工程学院授予学位单位：河北工程大学万方数据ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringStudyonseismicbehaviorofstagger

2、edtrusssteelsystemCandidate：MaShuxinSupervisor：Prof.YangShubiaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：StructuralEngineeringSchool/Department：SchoolofCivilEngineeringHebeiUniversityofEngineeringMay,2008万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不

3、含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。（保密的学位论文在解密后适用

4、本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月万方数据Abstract万方数据摘要摘要钢结构交错桁架作为一种新型结构体系，国内外已对其进行了一定的理论分析，并且有了一些工程实践。在此基础上，本文对交错桁架结构体系的结构特点、简化的计算理论、受力特性、杆件设计方法进行了分析研究，并应用静力非线性push-over分析方法对该体系的相关参数进行了深入研究。主要完成了以下工作：(1)对交错桁架结构体系的抗震布置原则、作用计算理论、抗侧刚度的简化计算方法、竖向和水平地震作用下内力的简化计算方法进行了分析总结。(2)应用ETABS分析软件，对交错桁架

5、结构体系在竖向荷载及水平地震作用下的受力性能进行了研究，得到了各杆件在弹性范围内的轴力、剪力及弯矩的分布特点。同时对水平地震作用下的振型和变形进行了分析验算，阐明了各杆件的强度和稳定计算方法。(3)应用push-over分析方法得出：在8度罕遇地震作用下，本文中的算例均满足抗震设防要求。同时确定了混合式交错桁架结构体系的能力谱曲线、塑性铰的发展顺序和结构破坏模式。总体说来，塑性铰是由下而上，从空腹节间逐渐向两边发展的。混合式交错桁架结构体系的柱没有出现塑性铰，塑性铰大部分集中在下部桁架中的斜腹杆上，使结构的一层或二层成为薄弱层。(4)通过对不同参数设置的交错桁架结

6、构体系的push-over分析，得出如下结论：在8度罕遇地震作用下，除在结构底部外，高宽比增大，层间位移角增大；长宽比增大，下部层间位移角和上部层位移明显增大；采用风撑和加设横向支撑或纵向支撑能有效减小结构薄弱层的层间位移角，在实际设计中可适当采用。并建议在抗震设防区，宜采用钢管混凝土柱或落地式桁架。本文系统地阐述了交错桁架结构体系的设计理论和方法，并对其进行了抗震性能评价，帮助设计者找到改善该新型结构体系抗震性能的方法，同时给出一些带有规律性的结论和建议，便于该结构体系的应用推广。关键词：交错桁架结构体系；不同参数设置；push-over分析；性能点；塑性铰；层

7、间位移角；抗震性能I万方数据AbstractAbstractAsanewtypesystemofsteelstructure,thestaggeredtrusssystemhasbeenanalyzedtheoreticallyandappliedintosomeprojectsinternationally.Onthisbasis,thestructurefeatures,simplifiedcalculationmethod,forcecharacteristicsunderdifferentloadsanddesigntheoryofmembersarest

8、udied