文档介绍：苏州科技学院
硕士学位论文
K形中心支撑钢框架的结构影响系数
姓名：沙广璟
申请学位级别：硕士
专业：结构工程
指导教师：何若全
20070501

摘要强震下的结构要进入弹塑性，具有一定的耗能能力，其地震反应与单质点弹性体系有很大的差别，包括众多因素的影响缃峁沟闹芷凇⒀有浴⒆枘岬，工程上为综合考虑这些因素的影响，将非弹性设计的方法简化为工程上容易接受的准静力法，采用结构影响系数的概念。结构影响系数既是基于强度抗震设计中确定设计地震力的关键，又是基于性态抗震设计中确定非弹性反应谱的主要依据。无论是基于中震设防的现行规范，还是基于多级设防目标的性能设计，在进行结构地震作用计算分析时，均有必要考虑结构延性的影响。建筑结构的抗震特征和它的延性关系密切，结构的延性好，地震作用下结构的基底剪力也应该小．钢结构有着延性好、变形能力强、耗能好等良好的性能，且就钢结构本身而言，结构形式不同，整体延性和耗能能力也不同，地震作用下结构的基底剪力也应不同。‘建筑抗震设计规范》将钢结构内容列入规范内，但并没针对结构的不同延性而采用不同的地震作用取值。弹性阶段阻尼比的考虑又进一步加大了钢结构的设计地震力。目前，世界上大多数国家的抗震设计规范中仍在使用依赖于过去震害经验的强度折减系数，缺乏明显的理论依据。国内对包括中心支撑钢框架结构在内的钢结构影响系数研究尚未开展，明显落后于。本课题拟针对国情，采用理论分析手段，分析钢结构抗震设计，通过对结构影响系数的研究，按照国内的相关设计规范设计一系列沃行闹С鸥框架，采用窍咝杂邢拊7治鋈砑心Ｄ夥治觯镁擦Φ苄越薪峁分析，讨论了结构层数、跨度、跨数、烈度设计参数对结构影响系数、延性、超强、位移放大系数的影响，得到了一些有意义的结论。为相关规程的修订提供参考。关键词：结构影响系数，中心支撑钢框架，分析方法，地震作用，塑性铰苏州科技学院硕士学位论文

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第一章绪论甀问题的提出钢结构框架支撑体系的分类发展附埘我国建筑结构抗震设计自年起采用小震弹性设计法，该方法相当于结构影响系数为。的来源是以一般的钢筋混凝土结构体系为基础，对于钢结构，‘建筑抗震设计规范》一系数。其弊端是：①各种结构体系的抗震设计，地震作用取值相同，不具有相同的可靠度，对某些结构体系甚至是偏于不安全的；钢结构的延性优于钢筋混凝土结构，地震作用理应小于统一结构体系的钢筋混凝土结构，这一点在规范中未得到反映，使钢结构抗震设计用钢量偏大，制约了钢结构的发展；②为方便设计入员的计算，“小震弹性设计法”将单一的结构影响系数隐含其中，设计人员不清楚还应考虑结构耗能、超强对设防烈度地震下弹性反应进行折减，与国际上先进的抗震设计理论拉开了距离。结构影响系数既是基于强度的抗震设计定设计地震力的关键因素，又是基于性态的抗震设计械幕±砺壑唬峁褂跋煜凳难芯慷杂诜⒄埂⒏慕钟械目拐鹕杓评论、提高工程结构的安全性和经济性具有重要意义。钢框架体系结构体系不设置柱问竖向支撑，可以采用较大的柱距和获得较大的使用空间，建筑平面布置灵活，有很好的延性。但是由于纯钢框架结构体系抗侧力刚度较小，因此应用受到一定限制。对于多层及中高层建筑，由于侧向作用力的增大，使得梁柱等构件尺寸也相对较大，失去其经济合理性，这时宜在框架体系中部分框架柱之间设置支撑，形成支撑框架体系。这种结构在水平荷载作用下，通过刚性楼板或弹性楼板的交形协调与刚接框架共同土作，形成双重抗侧力结构体系。支撑是第一道防线，框架是第二道防线，该体系具有较大的抗侧力刚度。对于支撑的设置，根据不同设计要求，可选择中心支撑框架、偏心支撑框架或①中心支撑框架结构韵录虺苳规范》匝赜昧．牡砺壑腥扛挚蚣芴逑到锥С鸥挚蚣芴逑到锥消能支撑框架结构。苏州科技学院硕士学位论文‘

／八、／∥／＼＼／＼、，／／／＼中心支撑的特征是支撑的每个节点及各杆件的轴心线交汇于一点，它包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、沃С拧⑷俗中沃С牛约皏形支撑等类型来渭中心支撑具有较大的侧向刚度，构造相对简单，能减小结构的水平位移，改善结构的内力分布。但在水平地震荷载作用下，中心支撑容易产生压曲，造成其受压承载力和抗侧刚度急剧下降，直接影响结构的整体性能，