高层钢结构住宅结构体系及抗震性能研究

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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。
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