浅谈山西首幢高层钢结构住宅的复杂结构分析及优化

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1、太原理工大学硕士学位论文山西首幢高层钢结构住宅的复杂结构分析及优化姓名：温东辉申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：雷宏刚20070401太原理工大学硕士研究生学位论文山西首幢高层钢结构住宅的复杂结构分析及优化摘要山西首幢高层钢结构住宅是在已建的地下一层、地上四层混凝土结构基础上，采用型钢混凝土结构、方钢混凝土结构过渡之后，再采用钢框架一支撑结构体系实施加层，建筑总高度127．45m。该工程无论在加层的难度还是结构分析的复杂性方面，均属国内罕见。本文采用有限元方法，运用通用设计软件SA：n旺对一工程实例进行分析，主要进行了以

2、下工作：1．对该工程有无塔楼和是否加固下部，建立了四种不同的模型。目的在于分析塔楼和下部新增剪力墙对结构整体性能的影响。2．通过对所建模型进行静力分析、模态分析、振型分解反应谱分析和弹性时程分析，研究结构在地震作用下的反应；通过对计算结果的处理，较为直观地反映了该结构的内力和变形情况。3．采用三条地震波，对模型四进行弹性时程分析，并将结果与谱分析结果进行比较。4．通过对该工程结构体系的优化分析，用型钢混凝土和方钢混凝土解决了结构的刚度突变问题，并对其中的关键技术问题进行探讨。本文通过对该工程实例的研究分析，可为类似工程的加层提供

3、依据，并为进一步的研究工作打下基础。关键词：高层，钢结构住宅，结构分析，反应谱分析，结构体系STI【UCn瓜EANAIYSISANDOPTIMIZATIONFORFIRSTHIGH—RISESTEELSTRUCTURERESIDENCEBUILDINGINSHANXIPROVINCEABSTRACTThefirsthigh-risesteelstructureresidencebuildinginShanxiProvinceisbasedonconstructedonefloorofundergroundandfourfloor

4、sofoverground．Throughthetransitionofsteelreinforcedconcreteandbox—steelconcrete，theprojectisincreasedheightwithsteelframe—bracestructure．Theheightofbuildingis127．45meters．Whetherthedifficultyofadd·floorsorthecomplexityofstructureanalysis，theprojectisfewindomesticarea

5、．Basedonfiniteelementmethod，anengineeringexampleisanalyzedbyusingdesignsoftwareSATWE．Thethesismainlycoversthefollowingtopics：1．Bycomparisonoffourdifferentmodel，towerandnewshearwall’Sinfluencetostructure’swholeperformanceisanalyzed．2．Thestaticanalysis，modalanalysis，re

6、sponsespectrumanalysisandelastictime—historyanalysisareperformed，inordertodiscussstructure’Sresponseunderearthquake．Byprocessingthecalculation,theinternalforceanddeformationareobtained．III3．Elastictime·historymethodisusedformodelfour；theresponseunderthecontributionof

7、threeearthquakewavesiscomparedwiththespectrumresults．4．Throughoptimizingtostructuralsystem，stiffnessmutationisresolvedbyusingSRCandCFTstructure；keytechnologyproblemisalsodiscussedinthepaper．Thestudyoftheprojectprovidesreasonabledesignguidelinesforsimilarprojectandest

8、ablishesafoundationforfurtherresearchKEYWORDS：hii曲一risebuilding，steelstructureresidence，structureanalysis，spectrumanalysis，structur