高层钢结构住宅结构体系及抗震性能研究

作     者：宋俊瑞 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：完海鹰

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：高层钢结构 结构体系 有限元 抗震性能 反应谱分析 线性时程分析 

摘      要：高层钢结构住宅与传统结构相比，具有许多显著的优点，既能满足人们对居住条件的需求，又能减小对资源和环境的破坏。因此发展高层钢结构住宅具有十分广阔的前景。本论文研究内容基于相关规程的编制工作，旨在为高层钢结构住宅的结构选型和设计建造提供一些建议。 本文首先介绍了高层钢结构住宅常用的结构体系，从布置形式、受力变形、整体特点到每种结构体系的适用范围。为了满足抗震的要求，对于不同场地类别、不同高度的住宅可以选择不同的结构体系，不同结构体系的差别最明显的就在于抗侧移能力的大小。另外，结构体系的选型还应综合考虑建筑户型、建设成本等因素。 接着，介绍了高层钢结构抗震分析的理论。抗震设计是高层钢结构住宅设计过程中的一个重要部分。目前，抗震设计计算的基本方法主要有底部剪力法、反应谱法和时程分析法。此外，还介绍了Pushover分析方法的基本原理和其在SAP2000中的分析步骤。 最后，以某高层钢结构住宅为原型建立三维有限元模型，分别建立钢框架、钢框架—支撑、钢框架—剪力墙三种结构体系的模型，采用SAP2000软件进行模态分析、8度多遇地震下的反应谱分析和线性时程分析，对比三种结构在地震作用下的响应，分析其在抗震方面的特性。