【硕士】轻钢混凝土高层混合结构周期地震和用计算

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内容简介

　　低层轻钢龙骨住宅体系作为一种新型的住宅体系，它具有重量轻、抗震性能好、材料绿色环保、可回收利用和施工快速等优点，但是它并不完全适应我国当前迅速增长的城市人VI而城市用地紧缺的局面。本文研究的轻钢一混凝土高层混合结构是一种主、次结构体系，主结构采用混凝土结构，次结构采用普通轻钢结构。该结构体系充分发挥了各自的特点，是一种轻钢结构应用于高层建筑中最为可行的方法，同时该体系也是实现高层建筑住宅产业化的一条有效途径。　　本文将一实际高层混凝土住宅建筑的结构模型进行简化，确立了轻钢一混凝土高层混合结构的主结构分析模型。利用SAP2000通用结构分析与设计软件建立了多个2层、3层轻钢次结构的轻钢一混凝土高层混合模型，并对各模型进行了模态分析和多遇地震下构件内力分析，得到了以下初步结论：　　轻钢一混凝土高层混合结构与传统混凝土高层结构在其振型形状和振型质量参与系数方面差异不大，而在周期和振型刚度上有所差异。　　影响轻钢一混凝土高层混合结构周期折减的主要因素有3个。一是结构总高度，即结构总高度越高，轻钢次结构对主结构的周期折减越大；二是轻钢次结构的层数，即每一个主结构的层高越高，其周期折减也越大；三是轻钢墙体中结构板材的厚度，即OSB板越厚，其周期折减也越大。　　3)对比分析轻钢墙体与传统砌体填充墙对结构周期的折减，轻钢墙体的周期折减率比砌体填充墙小。在进行主结构设计时，可以在规范规定的周期折减系数上考虑增加0．05～0．1。　　4)对轻钢一混凝土高层混合结构进行多遇地震下的抗震分析时，应分别对混凝土主结构和轻钢次结构进行考虑。计算主结构构件内力时可考虑未折减周期的混凝土主结构模型，计算楼层侧移时可考虑为刚度增大模型。　　5)不同主结构层上的轻钢次结构的地震加速度峰值不同。当轻钢次结构仅支撑在混凝土主结构上时，其层间剪力随主结构层的变化规律与其受到的地震加速度走势相同。在多遇地震下，侧向连接时影响轻钢次结构层间剪力的最主要的因素，当采用侧向连接时，会有效的降低轻钢墙体的层间剪力，且使得各层的层间剪力大小相近。当轻钢墙体与顶部相连接时，它并不能减小轻钢墙体的层间剪力，相反还会在底层和顶层会增加其层间剪力。　　

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