拉结构件法在多层钢框架结构中的抗连续倒塌能力分析

发布时间：2018-01-05 06:13

本文关键词：拉结构件法在多层钢框架结构中的抗连续倒塌能力分析　出处：《西南石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前,多层钢框架结构在正常荷载作用下的设计已经成熟,但是在偶然荷载作用下,如果发生局部破坏,则整个结构容易发生连续倒塌破坏,从而造成巨大的人员伤亡和财产损失。现有钢框架抗连续倒塌设计的常用方法是拉结构件法,但是,目前的钢框架抗连续倒塌研多是针对一种截面的拉结构件的抗倒塌能力研究。所以,本文对不同截面类型的拉结构件的抗倒塌能进行对比,对后续的钢框架拉结构构件抗倒塌设计提供一些参考。本文主要研究内容和结论如下:(1)利用SAP2000软件对钢框架结构进行连续倒塌性能分析,采用拆除构件法对一栋5层钢框架结构进行评估钢框架结构在移除角柱、短边中柱、长边中柱、内部中柱之后的抗连续倒塌能力,发现在同等荷载下,破坏程度从大到小依次是:角柱破坏、短边中柱破坏、长边中柱破坏、内部中柱破坏,对失效柱顶点的速度时程图和位移时程图进行分析,发现:一般失效柱顶点首先向下突然增大,做一段衰减振动,然后围绕一个位置做上下振动,最终速度趋于0,位移值最终稳定于一个值;(2)对框架结构进行柱间支撑拉结构件抗倒塌设计时,发现拉结构件法能显著增加结构抗倒塌能力,最小截面的支撑用钢增加量为0.6686%,其最大下降位移值Dmax的提升率达到了 54.2681%、稳定位移值Dt=2.05的提升率达到了 63.4374%以及最大速度Vmax的提升率达到了 35.9647%;(3)对比分析1种截面形式的10个截面尺寸的拉结构件抗倒塌能力时,发现,随着截面的增大,用钢量的增加,结构的抗倒塌能力增加,但是增长趋势趋于平缓;(4)对比分析3种截面形式的拉结构件的抗倒塌能力,从高到低依次为:H型钢、钢管、角钢,在拉结构件进行抗倒塌设计时,考虑到经济合理的情况下,优先推荐采用H型钢;(5)对比分析钢管和角钢的拉结构件的抗倒塌能力,可以得到,角柱失效时,钢管的最大速度Vmax比角钢的最大速度Vmax有显著地减小,其最大下降位移值Dmax和稳定位移值Dt=2.05都小于角钢,短边中柱和长边中柱失效时,钢管的最大下降位移值Dmax、稳定位移值Dt=2.05以及最大速度Vmax都有减小,但是没有角柱的减小明显;(6)对比分析H型钢和钢管的抗倒塌能力,可以得到,在角柱失效、短边中柱失效、长边中柱失效3种工况下,H型钢的抗倒塌能力都强于钢管,在用钢量增加率较小的情况下,最大下降位移值Dmax、稳定位移值Dt=2.0s以及最大速度Vmax都小于钢管。
[Abstract]:At present , the design of the multi - layer steel frame structure under the action of normal load is mature , but under the influence of random load , the whole structure can easily collapse and damage , thus causing great casualties and property damage . ( 4 ) Compared with that of steel pipe , the maximum decrease displacement value Dmax , the steady displacement value Dmax and the maximum velocity Vmax of the steel pipe are smaller than that of the angle steel , and the maximum decrease displacement value Dmax and the stable displacement value Dmax of the steel pipe are less than the maximum velocity Vmax of the angle steel .

【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU391;TU312.3

【参考文献】