單層單跨輕型變截面門式剛架結構抗震性能有限元分析

王振山, 蘇明周, 郭宏超

(1.西安理工大學 土木建筑工程學院，陜西 西安 710048；2.西安建筑科技大學 結構工程與抗震教育部重點實驗室，陜西 西安 710055)

輕型門式剛架鋼結構房屋憑借其結構形式簡單、用鋼量少、安裝方便、工業化生產程度高等優點，在我國低層大空間建筑中應用十分廣泛。

由于門式剛架結構自重較輕，以往認為地震作用對其影響較小，故對其抗震性能研究較少。從國內外發生的數次破壞性地震情況來看，門式剛架結構在遭遇強地震作用時，局部會發生屈曲變形，嚴重的局部屈曲甚至會引起倒塌。

目前，國內相關規范對其抗震設計都未給出具體的設計方法，這對門式剛架結構用于高抗震設防等級區域時的安全性造成了一定隱患。因而對門剛結構進行抗震性能研究是十分必要的，尤其在結構的地震受力性能、變形特征和破壞機理等方面。

Hwang J S[1-2]等對柱腳鉸接等截面和變截面門式剛架進行振動臺試驗研究，對剛架在彈性和彈塑性階段的變形、內力分布以及結構的破壞模式進行了探討。Hong Jong Kook[3]進行了變截面門式剛架進行擬靜力滯回試驗，對其抗震性能進行相關研究并提出了相應的抗震設計方法。申林、胡天兵等[4]應用底部剪力法對單層單跨無吊車門式剛架結構進行抗震承載力計算，得到了通過不同荷載組合應力結果的地震作用控制條件。章軍、王元清等[5]對單層單跨門式剛架在風荷載和地震作用下的變形反應進行研究。……