高层钢结构支撑的布置方式对结构内力的影响分析.pdf

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1、第10卷第18期2010年6月科学技术与工程V01．10No．18June201O1671-1815(2010)18·4538-06ScienceTechnologyandEngineering④2010Sei．Tech．Engn~高层钢结构支撑的布置方式对结构内力的影响分析胡艳玲潘文崔辉辉(昆明理工大学建工学院，昆明650224；云南怡成建筑设计有限公司，昆明650100)摘要在高层钢结构、钢一混凝土混合结构中框架一支撑体系的应用越来越广泛，支撑作为这种结构体系的主要抗侧力构件，其布置方式的不同对结构内力的影响也不一样。关键词支撑地震波选取内力影响中图法分类号TU973

2、．13；文献标志码在支撑杆件总用钢量及规格均相同的情况下，一支撑跨十层)、表2(方案二，支撑布置在中间，支撑集中布置于中间跨的框架抗侧移刚度要明显跨)。结构楼面采用压型钢板混凝土组合楼板，楼板好于将支撑布置在边跨及其他跨上，而且尽量使支厚100rtlln，恒荷载为1．7、kN／m，活荷载2．0kN／m，撑在长度方向上连续，或者说尽量增大支撑的通外挑边梁及电梯井线荷载首层6．2kN／m、标准层为长⋯。在此基础上，选择了两种支撑来进行结构的4．7kN／m。抗震设防烈度为8度(O．2g)，II类场地，分析。本文所述高层建筑结构体系只是针对昆明第二组。该结构方案所有柱为钢管混凝土

3、柱，粱为H欣都龙城结构方案两种不同支撑布置方式对结构型。所用型钢均为Q345，混凝土为C0，材料的的影响进行研究分析，并就问题的特殊性提出一些各物理特征参数均取自现行相关规范。见解，供设计人员参考。表1梁、柱及支撑构件截面尺寸(模型一)层号1轴、6轴2．5轴l～口1300×1300×looo×口1200×1200×800ב1000×50800×504_2O口1000×I_ooo×50口600×800×50l1^_20-口8o0×800×50柱21-30口800×800×3031～33口700×700×2234—40口800×800×3041—47口600×600×301

4、轴、6轴N700×250×14×2O、N700×300×16×24梁其他轴H700×300×16×24H400×200x8x14H45O×250×l0×18图1方案一立面图图2方案二立面图次梁H500×250×12×181结构分析模型H300×150×8×12H2o0×150×8×l2本文采用的模型为地上45层，地下3层的钢结构。结构总高176．7m，首层及第二层层高为4．8Ill，标准层层高为3．9ITI，立面图见图1、图2，平面图见图3，结构主要梁、柱及支撑构件截面尺寸见表1(方案l8期胡艳玲，等：高层钢结构支撑的布置方式对结构内力的影响分析表2梁、柱及支撑构件截面尺

5、寸(模型二)系数达90％以上，以控制结构的地震力是否全计算出来。本文充分考虑扭转对结构的影响，取45阶振型进行计算，得到两方案周期比都小于复杂结构对于周期比的控制要求J，说明结构产生作用的能量中大部分能够激起结构的平动而不是扭转。2．2顶点位移时程曲线时程分析时，地震波的选择对结构影响很大，该工程的选波，满足下列选取原则：(1)输入的地震记录反映抗震建筑所在地的场地特性；(2)输入的地震记录适应建筑物所处的地震层号X层Y层分区；l—_3H600×6OO×40×5OH600×800×40×50(3)所选地震记录其平均地震影响系数曲线与4一llH500×550×40×45I{

6、60o×700×40×50振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在II茸＼12—19H45O×500×40×45H600X600x40×45支撑统计意义上相符；32●20—-27H400×450×40×40H5OO×6OO×40×45∞∞∞0(4)达到要求的地震波持续时间是结构第一振28—_36H400X450×30×35H4oo×450×3Ox35型周期的5—10倍，弹性时程分析时每条时程曲线37—14lH350x400×26×35H400×450x26×38计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱42—147H35O×400×22×30H4oo×400×22×30

7、法计算结果的65％，多条时程曲线计算所得结构底TT。部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算IlIl结果的80％J，为此选出符合规范要求的地震波上一L上上^(由TH—B2、NRG90和NWS46组成)。由于结构对要]上『墓匿【I于人工地震记录反应最为强烈，在此选取人工地震记录TH—B2在向作用时结构的顶点位移作为研爻爻l^rT_1rTTf『＼IIlI『＼角，睦拉中柱。(卜c}．．／＼1．．．．厂。＼．．}1O1．．，，／V图3结构平面图32高层结构小震作用性能分析时间／s2．1自振周期与振型图4方案一顶点位移时程曲线复杂高层