多高層鋼框架結(jié)構(gòu)風(fēng)振作用計算方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)越來越多被運用到多高層建筑中，鋼框架結(jié)構(gòu)因其具有自重輕、節(jié)約建筑占有面積、綠色環(huán)保、節(jié)能效果好、安裝容易、施工期短等優(yōu)點，已越來越受到人們的青睞，在建筑工程中發(fā)揮著重要的作用。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，特別是鋼結(jié)構(gòu)高層建筑已成為工程建設(shè)的一項基本政策。鋼框架結(jié)構(gòu)作為一種新型的綠色環(huán)保辦公、住宅體系，在現(xiàn)代的多高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。而風(fēng)荷載正是作用在多高層建筑上的重要動力荷載，甚至起到?jīng)Q定性的作用，這意味著需要對新型的鋼

2、框架結(jié)構(gòu)體系進行更加深入的風(fēng)振分析研究。
　　本文利用SAP2000有限元分析軟件首先對三種不同高度的鋼框架結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，得到鋼框架結(jié)構(gòu)的基本性能參數(shù)，為風(fēng)振分析提供基礎(chǔ)。進而采用SAP2000線性靜力分析法（規(guī)范法）和非線性模態(tài)時程分析法(FNA)分別對三種不同高度的鋼框架結(jié)構(gòu)模型進行風(fēng)振分析。并對比分析兩種方法下，結(jié)構(gòu)的層間位移、層間剪力、節(jié)點位移的計算結(jié)果，同時利用時程法分析結(jié)構(gòu)在時程風(fēng)荷載下的層間位移、層間剪力、節(jié)點位

3、移、速度和加速度的時程響應(yīng)。
　　研究結(jié)果表明多層純鋼框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載的作用下，結(jié)構(gòu)呈剪切變形，時程法的計算結(jié)果大于規(guī)范法，這是因為規(guī)范法忽略了風(fēng)振對結(jié)構(gòu)的影響，然而鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度較柔，受風(fēng)振作用的影響較大，因此在工程設(shè)計中，即使多層鋼框架結(jié)構(gòu)建筑也應(yīng)該考慮風(fēng)振作用的影響，來保證結(jié)構(gòu)的安全。高層鋼框架—中心支撐結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用情況下結(jié)構(gòu)變形為彎剪變形，在規(guī)范法中的計算結(jié)果普遍大于時程分析法的計算結(jié)果，由于規(guī)范法和時程法均考慮了風(fēng)

4、振作用效應(yīng)的影響，因此兩種方法的計算結(jié)果吻合度較高。但是規(guī)范法是將風(fēng)振的影響作為一個放大系數(shù)βz來考慮的，而時程法通過脈動的風(fēng)荷載考慮風(fēng)振的影響。
　　在規(guī)范法與時程法的對比分析中，可知鋼框架結(jié)構(gòu)在實際風(fēng)荷載的作用下，結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的變形，并伴隨著振動，即結(jié)構(gòu)存在速度和加速度，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)振動效應(yīng)。在鋼框架結(jié)構(gòu)風(fēng)振的計算中，規(guī)范法的計算方法簡單明了，得到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)比較合理，對于預(yù)判結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞的部位有一定的指導(dǎo)