带中心支撑轻钢结构住宅优化设计
本文选题:轻钢结构住宅 + 中心支撑 ; 参考:《河北工程大学》2013年硕士论文
【摘要】:由于钢结构特殊的性质以及政策的调整,钢结构在近些年得到了越来越广泛的应用。纯钢框架结构能够提供足够的室内空间,但由于其侧移刚度比较小,在高烈度地区并不适用。钢框架中心支撑体系是高层钢结构常用的一种双重抗侧力体系,它绿色,经济,有效的特点使它大量应用于高层建筑中。但是如果设计不当,也会造成倒塌破坏等严重后果。在钢框架—中心支撑体系的设计中,为了能更好的发挥中心支撑作为第二道防线的作用需要对框架的刚度做适当的调整。 本文从剪力分配率出发,利用PKPM软件进行建模分析,以一座规则六层轻钢结构住宅作为模型进行优化设计以达到其最优剪力分配率。从住宅结构的布置原则出发,根据框架的自震特性,在不同位置加设中心支撑,提出了A、B、C、D四种方案。利用PKPM软件对这四种方案在地震作用下的剪力分配进行分析,并对层间位移,层剪力,层位移角,地震力进行对比,得到最优方案。 本文的研究成果主要有: (1)首先利用结构设计软件PKPM,以轻钢框架结构住宅为原型进行改进设计,选定4种不同的中心支撑布置方式,确定不同的分析方案,得到在地震作用下,中心支撑均能够对结构的抗震性能起到良好的贡献作用; (2)通过对地震作用下结构在各振型作用下的反应提出,按照现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中:框架至少承担底部剪力的25%以上设计的结构能够满足三水准的抗震设防要求; (3)对4种不同结构布置方案进行地震作用下剪力分配率分析,比较不同结构布置方案各层的剪力分配率。对不同方案的顶层位移、层间位移、顶层加速度、基底剪力进行对比分析,,得到抗震性能评价较好的多层轻钢结构体住宅体系方案。
[Abstract]:Due to the special properties of steel structure and the adjustment of policy, steel structure has been more and more widely used in recent years. Pure steel frame structure can provide enough indoor space, but its lateral stiffness is small, so it is not suitable in high intensity area. Steel frame center-bracing system is a kind of double lateral force resistance system commonly used in high-rise steel structures. It is widely used in high-rise buildings because of its green, economical and effective characteristics. But if the design is not proper, also can cause the collapse damage and so on serious consequence. In the design of steel frame-center bracing system, in order to play the role of center bracing as the second line of defense, the stiffness of the frame should be adjusted properly. In this paper, based on the shear distribution rate, the PKPM software is used to model and analyze, and a regular six-story light steel structure house is used as the model to optimize the design in order to achieve the optimal shear distribution rate. Based on the layout principle of the residential structure and according to the self-seismic characteristics of the frame, the central support is added in different positions, and four schemes are put forward. The shear distribution of the four schemes under earthquake action is analyzed by using PKPM software, and the optimum scheme is obtained by comparing the interstory displacement, story shear force, story displacement angle and seismic force. The main research results of this paper are as follows: Firstly, the structural design software PKPMis used to improve the design of light steel frame housing. Four different central support arrangements are selected, and different analysis schemes are obtained under earthquake action. The central bracing can make a good contribution to the seismic performance of the structure. (2) according to the current Code for aseismic Design of buildings (GB50011-2010), the structure designed with at least 25% of the bottom shear force can meet the requirements of three levels of seismic fortification through the response of the structure under earthquake action under the action of various modes of vibration, according to the current Code for Seismic Design of buildings (GB50011-2010); 3) the shear distribution rate of four different structural layout schemes under seismic action is analyzed, and the shear distribution rates of each layer of different structural layout schemes are compared. The displacement of the top floor, the displacement of the floor, the acceleration of the top floor and the shear force of the base are compared and analyzed, and the multi-story light steel structure housing system scheme with better seismic performance evaluation is obtained.
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU311.3
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本文编号:1945867
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