高层钢框架—支撑结构体系的抗震分析

论文摘要

钢框架—支撑体系在部分使用钢结构或者全部使用钢结构的高层建筑中越来越受到欢迎。在此类高层建筑中支撑作为主要的抗侧力部件,其布置方式对整体结构的性能有着非常重要的影响。因此,研究高烈度区支撑的布置方式对高层钢结构建筑的发展具有深远的影响。本文首先介绍了高层建筑结构的分析理论；其次,通过查阅资料建立本文的支撑研究模型,主要分为三大类：第一类为“大角柱——十字交叉支撑”方案,支撑跨层数分别是跨2层、跨3层、跨4层,第二类为“大角柱——人字形支撑”方案,支撑跨层数分别是跨2层、跨3层、跨4层,第三类为“大支撑——十字交叉支撑”方案,支撑跨层数分别是跨4层、跨5层、跨6层,通过对上述方案分别建模,并进行模态分析、反应谱分析、时程分析(试算)、经济性比较,评价出各类模型的优缺点,初步选择出每一类中设计合理的方案；最后,按规范选取了人工地震波与自然地震波,对初选方案进行了抗震性能评估,优选出最优抗震方案。本文的研究从初步拟定比较方案到最终优选出最佳方案,经历了一系列的计算、分析,对钢框架—支撑体系进行了有益的探索。其研究方法及研究结果对于推动钢框架—支撑体系的发展具有一定的指导意义和参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 高层钢结构建筑具有特殊的优越性
• 1.3 高层钢结构建筑发展概况
• 1.3.1 高层建筑结构概述
• 1.3.2 国内外高层建筑钢结构的历史和现状
• 1.4 高层钢结构建筑的抗侧力结构体系
• 1.5 高层建筑结构分析、设计软件
• 1.6 本文研究的主要内容
• 第二章 高层结构体系分析理论
• 2.1 高层建筑的结构特性
• 2.2 高层建筑结构分析中考虑的主要荷载
• 2.2.1 地震作用
• 2.2.2 风荷载
• 2.3 高层建筑分析的相关理论
• 2.3.1 结构动力分析经典方程
• 2.3.2 模态分析基本理论
• 2.3.3 结构设计中的抗震理论
• 2.4 高层建筑结构分析中ETABS软件求解方法介绍
• 2.4.1 风荷载
• 2.4.2 地震荷载
• 2.5 本章小结
• 第三章 高层钢框架—支撑结构体系的初步选型与分析
• 3.1 高层建筑结构体系选型的重要性
• 3.2 选用基本模型及基本数据
• 3.2.1 工程概况
• 3.2.2 结构布置方案
• 3.3 分析结果
• 3.3.1 "大角柱——十字交叉支撑"方案
• 3.3.2 "大角柱——人字形支撑"方案
• 3.3.3 "大支撑——十字交叉支撑"方案
• 3.4 本章小结
• 第四章 高层钢框架—支撑结构体系初选方案抗震性能分析
• 4.1 概述
• 4.2 输入地震波的选择与调整
• 4.3 工程概况
• 4.4 高层结构多遇地震作用性能评估
• 4.4.1 "大角柱——十字交叉支撑"方案比较
• 4.4.2 "大角柱——人字形支撑"方案比较
• 4.4.3 "大支撑——十字交叉支撑"方案比较
• 4.4.4 分析结论
• 4.5 高层结构罕遇地震作用性能评估
• 4.5.1 双向地震波作用计算数据
• 4.5.2 X向地震波作用计算数据
• 4.5.3 Y向地震波作用计算数据
• 4.5.4 分析结论
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要内容与结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文情况