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钢—混凝土组合梁钢框架抗震性能研究

发布时间:2018-10-22 20:01
【摘要】:钢与混凝土组合结构同时具备混凝土结构和钢结构的优点,承载力高,施工方便,节省材料,因此能够在我国迅速发展并得到广泛应用。其中钢-混凝土组合梁钢框架结构是一种在高层钢框架结构体系中常见且重要的组合结构形式,这种结构实质上就是通过剪力连接件将钢框架中的钢梁与混凝土楼板结合在一起而形成的结构体系。本文通过结构设计分析软件ETABS分别建立11层组合梁钢框架结构以及纯钢框架结构并进行抗震性能的对比分析,进行的主要研究内容如下:1、采用高层建筑结构设计分析软件ETABS建立结构计算模型,利用反应谱分析方法得到两种结构的自振周期、楼层位移、层间位移角以及楼层剪力等结构性能数据,对比分析两种结构模型在地震作用下的动力响应;2、对结构采用时程分析方法作为对反应谱分析方法的补充计算,分别对在多遇地震和罕遇地震作用下的两种结构进行地震响应计算,得到两种结构模型在特定地震波作用下的顶点位移、层间位移以及基底剪力等性能数据并比较分析两种结构的时程曲线变化规律;3、分别对结构施加不同的侧向水平加载模式,并对两种结构进行多遇地震和罕遇地震作用下的Pushover分析,得到结构在不同荷载工况作用下的塑性铰分布情况、顶点位移、楼层位移及层间位移等结果,并对结构的抗震性能进行多方面的评估;通过对三种抗震分析方法得到的结果进行对比分析,并对结构的抗震性能进行评价。分析结果表明忽略楼板的空间组合作用可能会放大结构本身的自振周期,低估地震作用和结构位移响应,会造成对结构的薄弱层位置、塑性铰的出铰位置和顺序以及破坏机制等判断产生较大的误差。因此要对结构的抗震性能进行准确有效的评估,就必须合理考虑楼板与钢梁的空间组合作用对结构抗震性能产生的影响。
[Abstract]:The composite structure of steel and concrete has the advantages of both concrete structure and steel structure, high bearing capacity, convenient construction and saving materials, so it can be rapidly developed and widely used in our country. Steel frame structure with steel-concrete composite beam is a common and important composite structure in high-rise steel frame structure system. In essence, this kind of structure is a structure system which is formed by combining steel beam and concrete floor with shear joint. In this paper, 11-story composite beam steel frame structure and pure steel frame structure are established by the structure design and analysis software ETABS, and the seismic performance is compared and analyzed. The main research contents are as follows: 1. The structural calculation model is established by using the structural design and analysis software ETABS, and the natural vibration period and floor displacement of the two structures are obtained by using the response spectrum analysis method. The dynamic responses of the two structural models under earthquake action are compared and analyzed with the structural performance data such as interstory displacement angle and floor shear force. (2) the time-history analysis method is used as the supplementary calculation to the response spectrum analysis method for the structure. The seismic responses of two kinds of structures subjected to frequent and rare earthquakes are calculated, and the vertex displacements of the two structural models under the action of specific seismic waves are obtained. The time history curves of the two structures are compared and analyzed. 3, different lateral loading modes are applied to the structures. The Pushover analysis of the two structures under frequent and rare earthquakes is carried out, and the results of plastic hinge distribution, vertex displacement, floor displacement and floor displacement under different load conditions are obtained. The seismic performance of the structure is evaluated from many aspects, and the results obtained by the three seismic analysis methods are compared and analyzed, and the seismic performance of the structure is evaluated. The analysis results show that neglecting the spatial combination of floor slab may enlarge the natural vibration period of the structure itself, underestimate the seismic action and the displacement response of the structure, and result in the weak layer position of the structure. The location, sequence and failure mechanism of plastic hinge have great error. Therefore, in order to evaluate the seismic performance of the structure accurately and effectively, it is necessary to consider reasonably the effect of the space combination of floor slab and steel beam on the seismic performance of the structure.
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU398.9;TU352.11

【参考文献】

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本文编号:2288165

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