不同交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)抗震性能研究

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1、不同交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)抗震性能研究李國利徐洪英天津市中澳成功實(shí)業(yè)有限公司天津市天友建筑設(shè)計(jì)股份有限公司摘要:交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)作為一種經(jīng)濟(jì)、高效的鋼結(jié)構(gòu)體系,突顯其結(jié)構(gòu)A無柱特性,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部獲得兩倍柱距的大開間,建筑內(nèi)可據(jù)需靈活布置,被人們在酒店、醫(yī)院等建筑所推崇。文章利用有限元分析軟件SAP2000建立華倫式、帕式、混合式三種形式的交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系模型,對其分別運(yùn)用反應(yīng)譜和時(shí)程方法并結(jié)合用鋼量作對比分析,從安全、經(jīng)濟(jì)合理綜合考慮,得出在實(shí)際工程中宜采用交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系。關(guān)鍵詞:交錯桁架鋼結(jié)構(gòu);有限單元法;抗震性能;反應(yīng)譜分析;時(shí)程分析;作者簡介:

2、李國利(1988-),男,河北滄州人,助理工程師,碩士,研究方向?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)抗震。TheAnalysisofSeismicPerformanceofStaggered-trussSteelStructureLIGuo-liXUHong-yingTianjinSinoAustraliaSuccessIndustrialCo.,Ltd.;TianjinTianyouArchitecturalDesignCo.,Ltd.;Abstract:Asakindofeconomicalandefficientsteelstructuresystem,thesta

3、ggeredtrusssteelstructureemphasizesthecolumn-freecharacteristicsofthestructureandenablesthestructuretohavealargebaywithdoublecolumnspacing.Ttcanbearrangedflexiblyaccordingtoneedsinbuilding,soitisfavoredintheconstructionofhospitalsandhotels.Inthispaper,thefiniteelementanalysi

4、ssoftwareSAP2000wasusedtoestablishthethreetypesofstaggered-trusssteelstructuresystemmodels,whicharetheVallon,Palmerandhybrid.Theresponsespectrumandtime-historymethodcombinedwiththesteelamountareusedforcomparativeanalysis,andconsideringtheeconomicalbenefitandsafety,itisconclu

5、dedthatstaggeredtrusssteelstructuresystemshouldbeadoptedinpracticalprojects.Keyword:staggered-trussstructure;finiteelementmethod;seismicperformance;responsespectrumanalysis;timehistoryanalysis;0引言交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系既可做到使建筑結(jié)構(gòu)獲得更大開間、進(jìn)深,乂可結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的自身材料特性,形成經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系。蘇在抵抗水平荷載作用時(shí)像一個(gè)懸臂梁U

6、1,柱子沿縱向布置在建筑兩邊,其作用相當(dāng)于工字型懸臂梁的翼緣板,而跨度與建筑橫向?qū)挾认嗟鹊闹g桁架如同懸臂梁的腹板。交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系一般有華倫式、帕式、混合式三種形式,本文對其抗震性能采用有限元分析軟件SAP2000作對比分析,對實(shí)際工程中運(yùn)用交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系起到指導(dǎo)作用。1模型建立利用SAP2000有限元軟件特性建立華倫式、帕式、混合式三種交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系的三維空間交錯鋼桁架結(jié)構(gòu)模型。其結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)為層高3m,共15層,橫向柱距為21m,總跨度為21m,縱向柱距為6m,總跨度為36m。結(jié)構(gòu)中腹桿、弦桿、連梁、框架柱都選用了鋼材型號為Q3

7、45的H型鋼,構(gòu)件尺寸詳見如表1。構(gòu)件名稱樓板腹桿弦桿框架梁框架柱厚15OmniH型截面:250mmx250mmx14mmx14mH型截:300mmx3OOmmxlOrnmx15mH型截曲:35Ommx35Ommx12mmx19it11400minx400ininx13rnmx21n三種模型的桁架布置方案具體如圖1。a.華倫式交錯桁架L帕式交錯桁架圖1三種桁架平面布置圖下載原圖設(shè)所建結(jié)構(gòu)處于抗震設(shè)防烈度為8度,II類建筑場地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組,設(shè)計(jì)棊本地震加速度為0.20g,阻尼比為0.04,Tg=0.04so其主要荷載有:框架梁上的墻體線

8、荷載6.OkN/m;屋面活荷載0.5kN/m,屋面恒荷載5.5kN/m;樓面活荷載3.5kN/m,樓面恒荷載5.OkN/m。構(gòu)件間連接為:腹桿與弦桿鉸

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