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随着钢结构住宅产业化的加快,相比传统钢结构住宅,人们更青睐于大空间住宅。同时钢结构住宅体系的研究与开发近年来一直都是国内钢结构领域研究的热点和难点,近年来太原理工大学钢结构与空间结构所进行的轻钢结构住宅的研究就是典型例子。本文以该课题组为背景,结合钢桁架的特点将钢桁架结构运用到传统框架结构体系中,提出并设计了一种新型钢桁架住宅承重体系方案。结合理论上的构件设计及概念设计,借助PKPM软件和MIDAS有限元分析软件对新型钢桁架住宅承重体系进行理论上的可行性分析和结构分析。主要研究内容及结论如下:1、在参考国内外大量钢结构住宅研究文献的基础上,利用桁架结构的优势,结合建筑方案和结构方案提出了一种新型钢桁架住宅承重体系。对新型钢桁架住宅承重体系进行系统的介绍,得到主要承重构件的截面形式和计算方法,为后续模型建立及分析做准备。2、利用MIDAS有限元分析软件对新型钢桁架住宅承重体系进行大柱网布置下的建模分析:确定了新体系的自振形式为平平扭规则体系、各自振周期均在1.5s内、质量参与系数均大于0.9,得到了多遇地震各种不利工况下楼层的最大层间位移、最大层间位移角均满足规范要求;利用PKPM软件对相同柱网布置下的传统框架结构体系进行结构整体分析:得到了体系的自振形式、自振周期等基本参数,得到了各种不利工况下楼层的最大层间位移及层间位移曲线、最大层间位移角及层间位移角曲线;从自振特性、楼层最大层间位移、最大层间位移角、主要承重构件用钢量四个角度对以上两种体系做对比分析,得出新型钢桁架住宅承重体系的整体可行性结论:自振周期均对比传统框架体系减小0.3s,楼层层间位移减小数倍,整体用钢量节约15.56Kg/m2。3、利用MIDAS有限元分析软件对新型钢桁架结构住宅承重体系进行主要工况下的静力分析,验证新型钢桁架住宅承重体系主要构件在内力、应力比、位移上均符合理论计算规定,进一步证明新体系的可行性。4、利用MIDAS有限元分析软件对新型钢桁架住宅承重体系进行设防地震和罕遇地震下的Pushover分析,得到设防地震和罕遇地震下新体系的最大层间位移、最大层间位移角、最大层间剪力指标均满足弹塑性变形要求。同时得到了设防地震和罕遇地震下新体系塑性铰发展情况,找到了体系的薄弱层。本文提出的新型钢桁架住宅承重体系实现了人们对大空间住宅的需求,比部分传统体系更具经济价值。同时为相关课题组对多高层住宅的研究提供一定的参考和借鉴,推动了钢结构住宅在多高层中的应用,也提出了需要进一步分析的问题。