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框架-剪力墙结构广泛应用于高层建筑;在这种结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件,而连梁则是结构的第一道防线。延性好、耗能高的连梁能很好改善结构的抗震性能。初步实验研究证明,钢桁架连梁在这方面性能优越,本文探讨其对结构的耗能减震作用以及影响因素和规律。
本文研究了设置钢桁架连梁的20层框架-剪力墙结构分析模型,用ANSYS软件对其进行了模态分析、弹性时程分析、谱分析和随机振动分析、弹塑性时程分析,最后进行影响参数分析。模态分析表明,钢桁架连梁会降低结构刚度,部分设置则影响很小;时程分析表明,部分设置钢桁架连梁,结构的位移增加很少,但速度、加速度以及底部剪力得到良好控制,在弹塑性阶段控制效果更好,此时塑性铰能充分开展,有利于塑性耗能。钢桁架连梁在弹性阶段刚度大,在弹塑性阶段刚度小,很符合抗震设计理念。谱分析和随机振动分析结果与弹性时程分析结果基本相符。影响参数分析表明,钢桁架连梁设置位置对结构底部剪力影响较大。钢桁架连梁不仅能有效的发挥钢材的延性耗能作用,而且可以通过改变结构的刚度分布来改善结构的抗震性能,使得附近的水平构件出现塑性铰;同时也分析了腹杆尺寸大小对结构抗震性能影响。