型钢混凝土梁式转换层受力性能分析

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带有转换层的高层建筑结构是一种非常规的复杂高层结构形式,其显著特点是主要抗侧力构件沿结构竖向分布不连续,结构竖向刚度分布不均匀。在强烈地震作用下结构易产生薄弱层,是一种不利于工程抗震的结构形式,在高烈度地区采用时要注意采取合理的结构措施以保证工程结构的抗震性能要求。型钢混凝土结构由于截面中配置了型钢,使构件的强度、刚度大大的提高,这样不仅可以有效控制截面尺寸,而且延性也大大地提高,从而成为一种抗震性能很好的结构。鉴于转换层结构设计的困难和型钢混凝土结构的优良特性,本文认为把型钢混凝土结构应用到转换层结构设计中,可以发挥型钢混凝土结构的长处,来解决转换层结构设计所遇到的问题,尤其是结构抗震问题。本文分别以一幢31层托柱转换梁结构和一幢31层托墙转换梁结构为研究对象,并引入型钢混凝土结构,即把钢筋混凝土转换梁和钢筋混凝土框支柱,改为型钢混凝土转换梁和型钢混凝土框支柱,研究在地震力作用下,结构抗震性能的变化情况。本文采用通用的大型有限元分析软件sap2000对模型结构进行分析,以转换梁和框支柱的含钢率为参数,研究不同结构在8度多遇和罕遇地震力作用下的振型、层间位移、层间位移角、层间剪力分配、倾覆力矩的对比关系得到型钢混凝土梁式转换层结构较钢筋混凝土梁式转换层墙结构抗地震力特性上有较明显的改善的结论。并得到了型钢混凝土梁式转换层结构中转换梁和框支柱中型钢的合理含钢率。本文的研究内容对型钢混凝土转换梁结构的设计具有一定的参考价值。
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