留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

钢筋混凝土柱-交错桁架结构抗震性能分析

郑琦 相瀛昌 王宣鼎 刘界鹏 周绪红

郑琦, 相瀛昌, 王宣鼎, 刘界鹏, 周绪红. 钢筋混凝土柱-交错桁架结构抗震性能分析[J]. 钢结构(中英文), 2020, 35(11): 25-39. doi: 10.13206/j.gjgSE20042102
引用本文: 郑琦, 相瀛昌, 王宣鼎, 刘界鹏, 周绪红. 钢筋混凝土柱-交错桁架结构抗震性能分析[J]. 钢结构(中英文), 2020, 35(11): 25-39. doi: 10.13206/j.gjgSE20042102
Qi Zheng, Yingchang Xiang, Xuanding Wang, Jiepeng Liu, Xuhong Zhou. Pushover Analysis on the Seismic Performance of RC Column-Staggered Truss Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2020, 35(11): 25-39. doi: 10.13206/j.gjgSE20042102
Citation: Qi Zheng, Yingchang Xiang, Xuanding Wang, Jiepeng Liu, Xuhong Zhou. Pushover Analysis on the Seismic Performance of RC Column-Staggered Truss Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2020, 35(11): 25-39. doi: 10.13206/j.gjgSE20042102

钢筋混凝土柱-交错桁架结构抗震性能分析

doi: 10.13206/j.gjgSE20042102
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51890902)。

详细信息
    作者简介:

    郑琦,男,1994年出生,硕士研究生。

    通讯作者:

    王宣鼎,wangxuanding@cqu.edu.cn。

Pushover Analysis on the Seismic Performance of RC Column-Staggered Truss Structure

  • 摘要: 交错桁架结构体系产生于20世纪60年代中期,具有开间大、建筑布置自由、自重轻、施工速度快等优点。交错桁架结构整体受力性能好且自重较轻,其框架柱的内力一般较小,使得体系内钢柱的设计往往由长细比控制。中建科技有限公司设计开发的钢筋混凝土(RC)柱-交错桁架结构,采用预制RC柱替代传统钢柱,在保证结构性能与施工便利性的前提下,有效降低结构造价。以某实际工程为背景,利用MSC.MARC软件建立抗震设防烈度为7度(0.1g)的9层RC柱-交错桁架结构有限元模型,并采用倒三角分布加载模式对结构开展静力弹塑性分析。根据能力谱法求得结构的性能点状态,分别从楼层位移、层间位移角和构件屈服顺序三个方面分析了结构的抗震性能。在原有限元模型的基础上建立了3个局部斜腹杆失效的RC柱-交错桁架结构有限元模型,评估局部斜腹杆失效对结构抗震性能的影响。
    研究结果表明:1) RC柱-交错桁架结构具有抗侧刚度大的特点,多遇地震作用下的弹性层间位移角和罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角都远小于JGJ/T 329—2015《交错桁架钢结构设计规程》限值,最大层间位移角分别出现在第3层与第2层;2)构件屈服最早出现在靠近外侧的交错桁架中下部的斜腹杆,随着地震作用的增大,内侧交错桁架斜腹杆也逐渐屈服;3)局部斜腹杆失效的结构与原结构的结构能力曲线基本重合,随着抗震设防水准的提高,顶点位移的差距由8%下降到3%;4)在多遇地震设防水准下,局部斜腹杆失效使对应轴线的最大层间位移角最多增加32.7%,在罕遇地震设防水准下最多增加17.8%,但弹性层间位移角和弹塑性层间位移角仍远小于规范限值;5)局部斜腹杆失效会使结构在罕遇地震设防水准下屈服构件数量增加(2~4根斜腹杆),但结构整体仍处于弹性状态。RC柱-交错桁架结构整体抗震性能良好,能够满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防要求,在局部斜腹杆失效的情况下,结构抗震性能虽有所下降,但依然能够满足抗震设防要求。
  • 甘丹,周绪红,周期石. 交错桁架钢框架结构抗震性能研究现状[J]. 建筑钢结构进展,2019,21(4):1-10.
    Gupta R P, Goel S C. Dynamic analysis of the staggered truss framing system[J]. Journal of Structural Division, ASCE, 1972(7):1475-1491.
    Cohen M P. Design solution utilizing the staggered steel truss system[J]. AISC EJ, 1986(3):97-106.
    Hanson R D, Berg G V. Seismic design of staggered truss buildings[J]. Journal of Structural Division, ASCE, 1974(ST1):175-193.
    潘英. 高层钢结构交错桁架体系抗震与抗风性能研究[D]. 长沙:湖南大学, 2000.
    周期石. 高层钢结构交错桁架结构体系的静力性能研究[D]. 长沙:湖南大学, 2001.
    杨磊, 曹玉生, 张宇东. 钢结构交错桁架体系抗震性能的静力弹塑性分析[J]. 钢结构, 2007,22(2):19-22.
    莫涛, 周绪红, 刘永健, 等. 交错桁架结构体系的受力性能分析[J]. 建筑结构学报, 2000, 21(6):49-54.
    Lin X C, Mikiko K, Zhang L X, et al. Quantitative investigation on collapse margin of steel high-rise buildings subjected to extremely severe earthquakes[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2018, 17(3):445-457.
    Yamada S, Akiyama H, Kuwamura H. Deteriorating behavior of wide flange section steel members in post buckling range[J]. Struct. Constr. Eng., AIJ, 1993, 454:179-186. (in Japanese)
    Bai Y, Lin X. Numerical simulation on seismic collapse of thinwalled steel moment frames considering post local buckling behavior[J]. Thin Walled Structures, 2015, 94:424-434.
    Dodd L L, Cooke N. The dynamic behaviour of reinforced-concrete bridge piers subjected to New Zealand seismicity:No. 92-04[R]. New Zealand:Dept. of Civil Engineering, Univ. of Canterbury, 1994.
    王先铁, 郝际平, 周观根, 等. 方钢管混凝土柱-钢梁平面框架抗震性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2010, 31(8):8-14.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  377
  • HTML全文浏览量:  132
  • PDF下载量:  33
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-21

目录

    /

    返回文章
    返回