一種新型的第三類高層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的試驗研究及可行性分析.pdf

1、近些年來，由于鋼結(jié)構(gòu)具有施工速度快、綠色環(huán)保可回收、抗震性能優(yōu)秀以及可以使住宅空間最大化等優(yōu)點，鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國發(fā)展的步伐逐步加快。鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)受到越來越多人的重視和喜愛。由于經(jīng)濟、環(huán)境等因素的影響，高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究在國內(nèi)還是比較少。因此高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的研發(fā)具有十分重要的意義。在此背景下，本文針對25~40層的第三類高層住宅建筑，構(gòu)筑了一種全新的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，新型住宅承重體系為：“箱形框架柱+桁架梁+偏心支撐+樓承板”體系。本文

2、針對構(gòu)想的新型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系做了以下工作：
　　1、本文針對新型裝配化鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的構(gòu)件、節(jié)點等進行了試驗研究。得出了節(jié)點的受力特征和破壞模式。本文采用 ABAQUS有限元分析軟件針對試驗節(jié)點進行了有限元分析，并對比了試驗和有限元分析結(jié)果。試驗和有限元分析結(jié)果表明：隨著柱端軸壓比的增加，節(jié)點破壞模式從梁端屈曲逐漸變?yōu)橹耸Х€(wěn)；梁腹桿在加載過程中容易屈服或者拉裂，在后期設計中需要考慮加強。
　　2、本文運用MIDAS/GEN

3、有限元軟件對原有方案和優(yōu)化方案進行了大柱網(wǎng)網(wǎng)布置下的建模分析:確定了兩種體系的自振形式均為平平扭規(guī)則體系、個自振周期均、質(zhì)量參與系數(shù)均滿足要求。還得到了多余地震的各種不利工況下的樓層最大層間位移以及最大層間位移角均滿足規(guī)范要求。并且可明顯得出新型體系對原有體系進行了優(yōu)化。得出了新型體系的可行性結(jié)論。
　　3、利用MIDAS/GEN對新型鋼結(jié)構(gòu)住宅進行罕遇地震下Pushover分析，檢驗了新型體系在罕遇地震下的抗震性能。得到了新體系

4、在罕遇地震下的能力譜與需求譜的性能點，性能點對應的彈塑性位移角滿足規(guī)范要求。且新體系的最大層間位移、最大層間位移角、最大層間剪力指標均滿足彈塑性變形要求。驗證了結(jié)構(gòu)滿足太原地區(qū)8度（0.20g）工況下的抗震要求，表明新型結(jié)構(gòu)體系抗震性能良好。
　　4、綜合對比兩種結(jié)構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指標、建筑使用功能等方面的因素，新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系為最優(yōu)方案，驗證了新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的可行性。
　　本文提出的新型的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系對裝配式結(jié)