钢-混凝土竖向组合结构的抗震性能分析-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学工程硕士学位论文 西安建筑科技大学工程硕士学位论文 万方数据 万方数据 钢-混凝土竖向组合结构的抗震性能分析 专 业：建筑与土木工程 硕 士 生：王 春 指导教师：谢启芳 副教授 摘 要 近年来，钢筋混凝土框架上接钢结构的工业建筑越来越多。该类厂房下部采 用钢筋混凝土框架结构形式，上部为钢结构，具有结构布置复杂、动力特性受工 艺设备影响显著等特点，对其进行抗震分析是该类结构设计的重点和难点。目前， 国内外针对该类结构的抗震性能研究均较少。因此，对钢筋混凝土框架上接钢结 构的厂房结构形式进行抗震性能研究具有实际意义。 对于多层混凝土框架上接钢结构的竖向组合整体结构，由于上下结构的质量、 刚度相差较大，从而形成了竖向不规则的“下刚上柔”结构形式。结构的整体质 量、周期、刚度、阻尼比等都会跟着发生变化。目前，我国抗震规范中尚无完善 的关于这种“下刚上柔”结构抗震设计的规定。在实际工程中，往往是对上部钢 结构进行单独的计算分析，这是不合理的，设计也是不安全的，应该对整体结构 进行计算分析。 本文系统介绍了建筑抗震设计的基础理论和分析方法，包括运动方程及求解、 地震作用分析方法以及抗震设防准则的探讨等。 为研究钢筋混凝土框架上接钢结构的竖向组合结构的抗震性能，本文结合实 际工程，以青海省格尔木市某金属镁工程脱水车间厂房为背景，从抗震设计角度 讨论了该类结构的结构选型和结构布置。 本文使用通用有限元分析软件 SAP2000 对整体结构建立三维空间有限元模 型，并在分析中分别对下部钢筋混凝土框架、上部钢结构及整体结构在多遇地震 作用下的受力情况进行了模态分析、反应谱分析及弹性动力时程分析，研究结构 的周期、位移、层间位移角、层间剪力等的变化规律，以及整体结构的动力特性。 本文还得出了对于整体结构以混凝土为主的钢-钢筋混凝土框架竖向组合结 构来说，当上部钢结构在整体结构中所占比重较小时，整体结构采用常量阻尼比 0.05 是能够满足工程设计要求的结论。 通过本文的研究，将进一步完善钢-混凝土框架竖向组合结构的研究，获得的 结论对工程设计具有一定的参考价值。 关键词：钢结构、混凝土框架结构、振型分解反应谱法、时程分析 Analysis of Seismic Performance of Steel-Concrete Vertical Combination Structure Specialty: Architectural and Civil Engineering Name: Wang Chun Instructor: Associate Professor Xie Qi-fang Abstract In recent years, reinforced concrete frame connected steel structure buildings are getting more and more in industrial. The kind of buildings are combined with two parts, the lower part is reinforced concrete frame structure, the upper part is steel structure, they have the characteristics of complex structure, dynamic characteristics by the equipment , carries on the analysis of seismic performance of its is the key point and difficult point of structure design. At present, the domestic and foreign researches on the seismic performance of this kind of structures are less. Therefore, it has practical significance to study the seismic performance of reinforced concrete frame connected steel structure factory building structure. For the overall steel-concrete vertical combination structure, since the upper and lower quality and stiffness are greatly different, thus form