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小震下某超高层钢结构框架—支撑体系的效率研究

作 者: 敖辉
导 师: 白羽
学 校: 昆明理工大学
专 业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 钢框架-支撑体系 优化设计 ETABS 弹性分析 定量分析 效率
分类号: TU973.13
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 31次
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内容摘要


近些年来,由于城市人口的集中,导致住宅用地日趋紧张、人类平面居住空间越来越少,促使人类向空间发展,从而带来高层建筑钢结构迅速发展。而对高层建筑钢结构框架-支撑体系的效率进行研究就势在必行。本文基于昆明某超高层建筑实际工程进行结构选型时的工作,研究了不同支撑的布置方式对钢框架-支撑体系抗侧刚度的影响。根据工程的特点,分别建立大支撑布置和小支撑布置各七种共十四个结构模型,采用ETABS三维动力分析软件对模型进行计算调试,确定满足规范要求的梁柱截面;在保持主体构件不变的情况下,对支撑进行优化选择;再次采用ETABS三维动力分析软件对其一一进行小震下的弹性分析。从影响建筑使用功能、方案经济性及结构特性三方面综合考虑:纵向分析小支撑的七个模型和大支撑的七个模型,得出两种支撑模型中的最优方案;横向分析大、小支撑方案之间的各类结果,评价了大、小支撑方案间的效率;最后通过对大、小支撑方案间的定量分析,比较出对于文中工程的结构体系来说,采用大支撑方案的效率明显高于小支撑;为业主及结构设计人员提供了类似结构选型的参考价值。文中最后总结了论文的研究工作,并在此基础上,指出了研究存在的不足之处,对今后的研究工作提出了若干建议。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 引言  8-9
  1.2 高层建筑钢结构体系  9-12
    1.2.1 高层建筑钢结构的结构类型  10-11
    1.2.2 高层建筑钢结构的结构体系  11-12
  1.3 钢框架-支撑体系  12-15
    1.3.1 体系的构成  12-13
    1.3.2 支撑的类型  13
    1.3.3 结构变形的特点  13-15
    1.3.4 存在的问题  15
  1.4 本文研究的意义及主要内容  15-17
    1.4.1 研究意义  15-16
    1.4.2 主要内容  16-17
第二章 钢框架-支撑结构内力分析及位移限值  17-41
  2.1 结构内力分析基本内容  17-27
    2.1.1 高层建筑结构分析的基本方法  17-18
    2.1.2 竖向荷载  18
    2.1.3 风荷载  18-19
    2.1.4 地震作用  19-21
    2.1.5 荷载组合  21-23
    2.1.6 侧向位移限值  23-26
    2.1.7 整体稳定  26-27
  2.2 结构分析的计算模型  27-28
    2.2.1 计算模型的建立  27-28
  2.3 地震作用下的振型分解反应谱法  28-32
    2.3.1 影响反应谱曲线的主要因素  28-29
    2.3.2 振型分解反应谱法  29-32
  2.4 工程背景  32-41
    2.4.1 工程概况  32-33
    2.4.2 设计参数确定  33-37
    2.4.3 基本假定及计算软件  37-38
    2.4.4 模型确定  38-41
第三章 方案确定及效率分析过程  41-101
  3.1 支撑布置方案  41-49
    3.1.1 支撑类型选择  41
    3.1.2 支撑布置形式选择  41-49
  3.2 支撑优化  49-51
    3.2.1 优化目标  49-50
    3.2.2 优化过程  50
    3.2.3 优化结果  50-51
  3.3 模型计算分析  51-89
    3.3.1 经济性分析  52
    3.3.2 影响建筑功能分析  52-53
    3.3.3 结构特性分析  53-54
    3.3.4 计算结果  54-89
  3.4 分析结果总结  89-101
    3.4.1 小支撑方案效率定量分析结果  89-94
    3.4.2 大支撑方案效率定量分析结果  94-98
    3.4.3 大、小支撑方案比较分析小结  98-101
第四章 结论与建议  101-103
  4.1 总结  101
  4.2 建议  101-103
    4.2.1 论文不足  101-102
    4.2.2 后续研究方向  102-103
致谢  103-104
参考文献  104-109
附录A 攻读硕士学位期间发表论文  109

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 高层建筑 > 高层建筑结构 > 结构类型与体系 > 钢结构
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