钢框架结构体系考虑填充墙作用下的地震反应分析

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随着人口的增加和经济的发展,钢结构在我国各大建筑领域中都得到了广泛的应用,高层钢结构更是成为我国民用建筑结构体系中的潮流结构体系,特别是用于钢结构住宅建筑中。因为住宅建筑使用功能的要求使得钢结构住宅结构体系含有较多的填充墙。但是在现阶段钢结构设计中并不直接考虑填充墙对结构整体的影响,而是通过周期折减系数这一概念考虑填充墙刚度的影响。因此研究填充墙对钢结构抗震性能的影响具有一定的实践意义。本文采用有限元分析软件SAP2000建立模型,分别对模型进行模态分析,反应谱分析和时程分析。首先采用二维简化钢框架模型考虑填充墙的作用,然后根据实际建成的高层钢框架住宅建立三维仿真模型进行验算和校核。本文采用对比分析的形式考虑填充墙对高层钢结构住宅的地震反应的影响:1、空框架与带填充墙钢框架之间的地震反应对比分析;2、改变填充墙与钢框架之间的连接刚度进行地震反应对比分析;3、采用不同墙体材料进行地震反应对比分析。4、采用不同结构体系考虑填充墙作用下对不同结构体系抗震影响程度的对比分析。通过对比分析结果研究ALC墙板的存在对钢框架结构体系周期反应、位移反应、主要构件弯矩及轴力反应的影响。通过周期反应对比分析,论证我国现行规范规定的周期折减系数的合理性,并得出周期以及周期折减系数随着填充墙与框架连接刚度的变化规律;通过位移反应对比分析,观察填充墙对结构整体的刚度影响;通过框架内力反应的对比分析,考虑填充墙对整体结构的积极作用,合理的进行抗震设计。另外,本文还通过SAP2000和MIDAS建立了钢框架-偏心支撑住宅结构体系,考虑填充墙对钢框架-支撑结构体系的影响。再进行钢框架结构与钢框架-支撑结构体系的对比,分析填充墙对不同结构体系的影响程度。
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