四种不同支撑类型钢结构抗震性能对比分析(2)
时间:2019-08-24 15:47 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
除环境因素外，安全因素也不容忽视。中国地处于世界两大地震带-环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位，属于地震多发国家。统计数字表明，中国的陆地面积占全球陆地面积的十五分之一，即百分之优尔左右；中国的人口占全球人口的五分之一左右，即百分之二十左右，都不到百分之二十，然而中国的陆地地震竟占全球陆地地震的三分之一，即百分之三十三左右,而造成地震死亡的人数竟达到全球的1/2以上。当然这也有特殊原因，一是中国的人口密、人口多；中国的经济落后，房屋不坚固，容易倒塌，容易坏；第三与中国的地震活动强烈且频繁有密切关系。[1] 每次地震都带来大量的人员伤亡和财产损失，而地震中房屋的倒塌是造成人员伤亡的主要原因，因而提高建筑物的抗震能力，切实保证建筑物在强烈地震下不倒塌，甚至能做到地震时，室内比室外更安全是减少地震中人员伤亡及财产损失的最有效办法。 在近30年来，我国钢材产量远远超出现阶段用钢需求，同时钢结构的种种优越性能使得建筑钢结构在我国发展迅速，已成为重大工程的首选建筑形式。其施工周期短，重量轻，在运输、组装、拆卸等各环节相对其他结构具有明显优势，回收再利用价值也极高,是不可多得的清洁建筑材料。 随着预制大爆炸时代的到来，各大媒体竞相热议的远大集团长沙小天城57层纯钢结构历时19天建成，拼装省时省力，工厂预制配件，据说能够抗击9级地震。像这样在极短时间内建成的钢结构轰炸性媒体宣传效果，为纯钢结构在中国的兴起，带来了具有变革性的深远影响。现阶段中国建筑行业的建筑模式正长期处于平均20年拆掉重建的恶性循环，从环保、资源再利用以及经济的角度来看无论是住宅还是商业大楼，钢结构始终是最经济也最环保的选择，其强度高、材质均匀、且塑性韧性好，抗震性能也好于其他结构[2],拼装的省时省力，拆装时不产生或极少产生粉尘，材料的可重复利用性，对建筑设计感可以做到完美呈现，使得钢结构越来越受到建筑商的青睐。 本课题着眼中国钢材产量过剩的迫在眉睫问题所在，从实际角度关注人民住房安全，基于常用的支撑框架结构类型，系统比较传统支撑框架以及改进后的支撑框架结构性能，为钢结构的进一步推广打下坚实的基础。 1.2四种不同支撑类型及Pushover分析方法简介 传统的带支撑框架分为中心支撑框架CBF(Concentrically Braced Frame)和偏心支撑框架EBF(Eccentrically Braced Frame)。普通中心支撑框架结构和偏心支撑框架结构在国内已经广泛被使用在众多钢结构建筑中，其计算方法及施工依据在规范中也有详细的规定，在此基础上，本文对比两者与两种新型结构的不同之处，即带屈曲约束支撑的中心支撑框架和带低屈服点钢耗能梁段的偏心支撑钢框架，新型结构克服了原本普通中心支撑框架和普通偏心支撑框架的部分缺陷，在一般性能及其抗震等方面具有特殊的优越性，特别是带低屈服点耗能梁端的偏心支撑框架还具有震后功能（earthquake resilience）易修复的特点。 1.2.1 普通中心支撑框架 普通中心支撑框架，按照支撑类型十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形支撑、K字形支撑、V型支撑、跨层X形中心支撑等，如图1.1。V字形和倒V字形支撑框架能在交叉两梁端引起一个极度不平衡的力。K字形支撑在弹性状态之后性能不佳。支撑屈曲后，支撑在拉力作用下会对柱子施加一个巨大的弯曲应力，很可能导致柱子屈曲。如果不加以合理的设计，稳定性产生问题的风险很高。 (责任编辑：qin) |