高层钢结构住宅结构体系的应用研究

发布时间：2019-03-27 07:07

【摘要】：高层钢结构住宅与传统混凝土结构相比，具备很多显著的优点，既能满足人们对居住舒适条件的需求，又能减少对资源和环境的破坏，同时还具备优良的抗震性能。因此发展高层钢结构住宅具有非常广阔的应用前景。本论文研究内容基于相关设计手册的编制工作，旨在为高层钢结构住宅的设计建造和结构选型提供一些参考和建议。 本文首先介绍国内外钢结构住宅发展的基本状况，通过与传统混凝土结构体系的对比分析，指出高层钢结构住宅的优势和特点，以及高层钢结构住宅在国内推广的综合效益和发展前景。 其次，介绍高层钢结构住宅几种常用的结构体系及抗震分析理论，从布局上，应力和变形，总体特征到各种结构体系的适用范围。为了满足结构的抗震要求，对于场地类别不同、高度不同的住宅可以选择不同的结构体系，，不同结构体系的差别主要就在于抗侧移能力的大小。此外，结构体系的选择也应考虑建筑户型，建筑成本和其他因素的要求。 接着，通过PKPM软件建立三维有限元模型，以邯郸地区某21层钢结构住宅为原型，进行实例分析，分别建立纯钢框架、钢框架—支撑、钢框架—剪力墙三种不同结构体系的三维模型，采用SATWE软件进行7度多遇地震下的振型分解反应谱法分析，通过比较三种结构在地震作用下的响应，得到整体稳定性能、振型和周期、层间位移、剪重比等计算结果，剖析其在抗震性能方面的特性，对三种不同结构体系适合的使用体系进行对比分析。 最后，通过对高层钢结构整体特性的总结，提出一些关于结构选型和高层钢结构住宅的产业化推广提供参考和建议；同时，在已经完成的研究基础上，对下一步研究提出了一些建议和有待完善的问题。
[Abstract]:Compared with the traditional concrete structure, the high-rise steel structure residence has many remarkable advantages, which can not only meet the needs of people for comfortable living conditions, but also reduce the damage to resources and environment, and also have excellent seismic performance. Therefore, the development of high-rise steel structure housing has a very broad application prospects. Based on the design manual, this paper aims to provide some references and suggestions for the design, construction and structural selection of high-rise steel structure residential buildings. This paper first introduces the basic situation of the development of steel-structure residential buildings at home and abroad, and points out the advantages and characteristics of high-rise steel-structure residential buildings by comparing with the traditional concrete structure system. And the comprehensive benefit and development prospect of high-rise steel structure residence in China. Secondly, this paper introduces several commonly used structural systems and seismic analysis theory of high-rise steel structure residential buildings, from the layout, stress and deformation, general characteristics to the applicable scope of various structural systems. In order to meet the seismic requirements of structures, different buildings with different site types and different heights can choose different structural systems. The difference of different structural systems mainly lies in the size of resistance to lateral displacement. In addition, the choice of structural system should also take into account the requirements of building type, construction cost and other factors. Then, the three-dimensional finite element model is established by PKPM software, and a 21-story steel structure residence in Handan area is taken as the prototype. The examples are analyzed and the pure steel frame, the steel frame-support are established respectively. Three-dimensional models of three different structural systems of steel frame-shear wall are analyzed by means of SATWE software under 7-degree frequent earthquakes. The overall stability of the three structures is obtained by comparing the responses of the three structures under earthquake action. The calculation results of mode shape and period, inter-story displacement, shear weight ratio, etc., are used to analyze the characteristics of seismic performance of the three kinds of structural systems, and to compare and analyze the suitable application systems of three kinds of structural systems. Finally, through the summary of the overall characteristics of high-rise steel structure, some references and suggestions on structural selection and industrialization promotion of high-rise steel structure residence are put forward. At the same time, on the basis of the completed research, some suggestions and problems to be improved are put forward.
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU973.13

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本文编号：2447973