拉链柱式中心支撑钢框架结构抗震性能的研究

摘要

随着我国经济的迅速发展，高层及超高层建筑呈现出良好的发展趋势。但是随之而来的问题也逐渐浮出水面，随着建筑层数的增加结构会越来越柔，因此国内外许多学者针对此问题采取在结构中加伸臂来弥补结构整体刚度不足的情况。现有研究中，高层以及超高层建筑中采用的结构类型大多是带加强层的框架-核心筒结构，但是对带加强层的钢结构建筑研究较少。本文研究的主体结构类型采用拉链柱式中心支撑钢框架，采用有限刚度的加强层对结构加强，并对其抗震性能进行了分析，具体工作如下：
　　1)对比了拉链柱结构体系与传统的人字形中心支撑钢框架结构体系的抗震性能。综合结构的用钢量、自振特性、多遇以及罕遇地震作用下的动力响应等指标。建议在类似工程中，可以优先采用拉链柱式中心支撑钢框架结构体系。
　　2)对比分析了带加强层拉链柱间断、带加强层拉链柱不间断以及不带加强层的拉链柱式中心支撑钢框架结构体系的抗震性能。虽然带加强层结构的层间侧移角略大于不带加强层的拉链柱式中心支撑钢框架结构，但是前者用钢量会减小许多从而能够降低工程造价。而拉链柱在加强层处间断的结构体系中，其用钢量最少。同时，随着结构层数的增加所设计的拉链柱截面不会出现无限制增大的情况。
　　3)对带加强层拉链柱分段计算与不带加强层的拉链柱式中心支撑钢框架结构体系建立三维空间模型，并进行抗震性能分析。同时对两个结构的剪力滞后现象做了探索性的研究。结果表明，带加强层拉链柱分段计算的结构体系抗震性能较优，且两种结构均未出现剪力滞后的不利现象。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

第2章 中心支撑与拉链柱结构的抗震分析

2.1 算例基本情况

2.2 结构的自振特性以及用钢量

2.3 地震动的选取

2.4 多遇地震作用下结构动力响应分析

2.5 罕遇地震作用下结构动力响应分析

2.6 结构的低周疲劳分析

2.7 本章小结

第3章 分段计算拉链柱结构的抗震分析

3.1 20层拉链柱结构抗震性能的研究

3.2 40层拉链柱结构抗震性能的研究

3.3 本章小结

第4章 超高层拉链柱整体结构的抗震分析

4.1 算例基本情况

4.2 结构的设计方法

4.3 有限元模型

4.4 地震作用下结构动力响应分析

4.5 剪力滞后现象的探究

4.6 本章小结

结论

附录

参考文献

致谢