大跨斜向连体钢结构动力响应分析.pdf

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1、王秀丽等：大跨斜向连体钢结构动力响应分析35大跨斜向连体钢结构动力响应分析王秀丽，李成志(兰州理工大学土木工程学院。兰州730050)【摘要】随着建筑技术发展，建筑形式日趋多样化。连体建筑由于其宏伟的气势、现代化的气息而被建筑师们所喜爱。连体结构在地震作用下的反应远比单体结构和无连体结构复杂得多，其动力特性、受力机理和动力响应等值得研究。连体结构的研究对该类结构形式今后的发展具有重要的理论意义。本文对一大跨钢框架斜向连体结构模型作出不断变化，建立2组算例，采用时程分析方法进行结构动力分析，求解结构的动力特性及响应，并作比较分析，对连体结构概念设计具有参考意义。【关键词】斜向连

2、体结构；动力特性；地震响应【中图分类号】TU391【文献标识码】B【文章编号J1001—6864(2010)O6—0035—03DYNAMICANALYSISoFLoNG—SPANSTEELINCLECoNNECTEDSTRUCTURESWANGXiu—li，LICheng—zhi(CollegeofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Withthedevelopmentoftechnology，thetypesofarchitecturebecomemorea

3、ndmoredi—versified．Thearchitectsliketodesigntheconnectedarchitecturesbecauseoftheirmagnificentfigurationandmodernfeeling．Theanalysisaboutthedynamicproperty，stressmechanismanddynamicresponseareworthbeingcarriedoutforfurtherstudies．Itisimportanttodosomeresearchesforthedevelopmentoftheconnecte

4、dstructures．Inthispaper，basedonthechangeofonelongspansteelinclineconnectedstructure，twogroupsofexamplesarefoundedandthedynamicanalysismethodisusedtocomputethedynamiccharacteristicsandresponses．Theseconclusionswillbeofmoresignificancetoconceptdesignofconnectedstructures．Keywords：inclineconne

5、ctedstructures；dynamiccharacteristics；seismicresponse随着现代建筑形式的多样性发展和基于对单体连体杆件单元采用beam188单元模拟。模型的坐标系建筑使用功能的要求，许多工程在单体建筑间采用连为：轴平行于结构横向，z轴平行于结构纵向，y轴接体结构相连接，在连体结构中，建筑结构平面布置的竖直向上。结构立面布置见图1。规则性程度，将对结构的动力响应产生不同的影响。此端固定目前各文献对于连体结构的研究分析主要是针对水平向布置的连体，而对于斜向的连体结构的研究还很欠缺。本文将对一钢框架连体结构模型作出不断变化，对不同倾斜度的斜向连体

6、讨论在不同平面布置下的图1连体结构立面布置图动力响应。为了便于对连体结构进行比较，本文讨论连体两端与主体结构的铰接作用。模型中主体结构各层刚度不作变化，主体结构均1有限元模型为16m×33m钢框架支撑体系，支撑对称均匀布置在根据连体倾斜坡度和平面位置布置不同等因素主体结构的两端，向z向各4榀，竖向布置，主体层建立2组算例，算例中连接体为单层钢桁架。主体结高为3．6m，两钢框架水平间距为36m。2组算例平面构框架柱截面为400X400X20，框架梁截面为H400X布置见图2、图3。200×10×12，支撑截面为H300×200×12×16；连体2组算例分别为，A组：主体结构为两

7、幢对称的9结构的弦杆为400×400×20，腹杆采用l9X16；所层钢结构。连体平面居中布置，立面上一端连接在一有钢材等级均为QS45B。用Ansys软件分析，梁柱和主体结构顶层，另一端分别连接在另一主体结构的9低温建筑技术2010年第6期(总第144期)层、8层、7层、5层，形成连体水平、坡度为1／10、1／5、各阶周期出现比对应单体各阶周期要小时，说明此时1／2．5等布置的4个算例；B组：主体为两幢横向错开由于两侧连体的连接作用，使得结构刚度提高明显，也排列的9层钢结构。连体平面布置在两主体一侧，立