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《罕遇地震下多高层建筑钢结构弹塑性位移的实用计算.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期建筑结构学报,年月,《文章编号一《拟一一罕遇地震下多高层建筑钢结构弹塑性位移的实用计算李国强冯健同济大学上海摘要本文在合理地选取丰富的地震记,通过大量计算,录及典型的结构形式的基础上统计得出了有支撑和无支撑钢框架结构在罕遇地震下弹塑性位移增大系数,以此提出了抗震设计时进行罕遇地震下多高层建筑钢结构弹塑性位移验算时的实用计算数表。关健词钢框架支撑抗震综合离散法中图分类号刊文献标识码前言、、,钢结构由于其自重小性能好工厂制作程度高和施工速度快等优点在我国高层建筑中。,得到了越来越普遍的应用我国属地震
2、多发国家抗震是地震区高层钢结构设计所必须考虑的,。问题国外已有不少钢结构建筑在地震中发生破坏的事例我国的抗震规范一,采用二阶段的结构设计方法即小震作用下的截面强度验算和大震作用下的弹塑性变形验。,算在进行大震下的弹塑性层间位移验算时规范对于层以下的混凝土框架提出了一种简,。化计算方法而对于超过层的建筑和甲类建筑建议采用时程分析法但对于钢结构框架并。,无实际可用的弹塑性变形简化验算方法而高层钢结构的层数一般较多在计算时采用的构件,。,恢复力模型虽更为精细但进行弹塑性时程分析的难度也较大因此如何进行高层建筑
3、钢结。构常用的钢框架的弹塑性变形验算成为高层钢结构抗震设计中一个迫切需要解决的问题本,文通过选取合适的构件恢复力模型将综合离散法应用于平面钢框架的弹塑性地震反,一,应分析川通过与程序的算例对比证明使用该方法可在取得满意的计算精度的前提,。下极大地节省计算时间是进行高层钢结构弹塑性地震反应分析的一种实用简化计算方法利,,、、、用综合离散法通过合理选取大量丰富的地震记录对层层巧层层纯框架和支撑框架的典型结构进行弹塑性地震反应分析,统计得出钢框架弹塑性层间位移增大系数与屈服、、,以此强度系数场地类别结构形式之
4、间的近似规律给出高层钢结构弹塑性位移简便计算建。议结构分析模型,,,为便于统计分析本文构造典型结构时跨数均取为三跨如图所示跨度均为层高。,。,均为若有支撑则设在中跨各楼层质量取为纯框架结构周期控制在作者简介李国强一,男汉族,安徽合肥人,教授,同济大学副校长。,气左右而支撑框架结构周期控制在以洲﹃刘引叫,。丫、左右其中为结构总层数本文中钢梁柱采用双线性恢复力模份型,。如图所示所采用的支撑恢复力模八型,夕戈如图所示该模型考虑了支撑在压屈,后的强度退化和刚度收缩能较好地模拟通旦鱼二鱼。上鱼丰她马巨马鱼实际的受
5、载变形情况图结构分析模型犷一尸二砰。沪阵尸尸矛训竺卫了⋯图梁柱的恢复力模型图支撑的恢复力模型统计分析,,以求得出本文通过选取合适的地震记录对构造的典型结构作了大量而系统的参数分析,钢框架结构在强震作用下层间弹塑性位移增大系数的近似变化规律为抗震设计进行层间极。限变形验算提供参考所选取的统计参数如下楼层屈服强度系数由大量算例知道,一般当楼层屈服强度系数达时钢框架结构。薄弱层的最大层间转角已大于规范规定的极限值因此在统计中取以下五种屈服强度系、、、、。数支撑,强度与纯框架强度的比值除纯框架外对于支撑框架分别
6、取以下四种支撑与纯框架强度的比值记为、,、、。对于纯框架二。、、、。一一结构层数分别取层层层层作统计表表列出了的。层典型结构的构件截面参数及楼层屈服剪力,地震记录本文所采用的地震记录均取自美国各地震观测台站的记录考虑到不同场,‘地类别地震记录之间的差异将地震记录按反应谱特征周期的不同分为两类几为,。。类爪为类类和类的地震记录各取条作统计裹层结构构件截面参数及屈服剪力构件类别宽度高度具缘厚度腹板厚度中柱边柱所有梁屈服剪力底层一般层二表层结构构件截面参数及屈服剪力构件类别宽度高度具缘厚度腹板厚度中柱边柱所有
7、梁支撑面积一’,失稳轴力屈服剪力底层一般层二表层结构构件截面参数及屈服剪力构件类别宽度高度翼缘厚度腹板厚度中柱边柱所有梁一’支撑面积失稳轴力屈服剪力底层一般层二表层结构构件截面参数及屈服剪力构件类别宽度高度冀缘厚度腹板厚度中柱边柱所有梁一支撑,,失稳轴力面积屈服剪力底层一般层二表层结构构件截面参数及屈服剪力构件类别宽度高度翼缘厚度腹板厚度中柱边柱所有梁支撑面积一,失稳轴力屈服剪力底层一般层统计结果,为便于统计分析且便于设计运用将框架结构弹塑性最大层间地震位移反应与相应弹性,、、巧反应的比值定义为弹塑性位
8、移增大系数则图分别给出了层层层和层典型钢框架结构弹,塑性位移增大系数与楼层屈服强度系数之间的统计关系其中不分类地震记录的。统计数据是将类和类地震记录综合在一起统计分析得到的从图中可以看出以下规律、,纯框架结构的弹塑性位移增大系数随屈服强度系数结构层数及场地类别变化不大。其数值约为对于支撑框架,弹塑性位移增大系数随屈服强度系数的减小有增大趋势,但随结构层,。数的增加和支撑与框架抗侧移承载力比值的降低这种趋势渐趋减弱,。对于支撑框架弹塑性位移增
