Z型不規(guī)則鋼框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析

萬小康，雷慶關(guān)

(安徽建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230601)

地震主要是由于地下巖層破裂或火山噴發(fā)等產(chǎn)生的振動波傳至地表引起的顛簸和搖動。地震發(fā)生之迅速，影響范圍之大，不僅使建筑物受損或倒塌，還對人類的生命財產(chǎn)造成巨大的損失[1-2]?；炷两Y(jié)構(gòu)是一種新興結(jié)構(gòu)，它被應(yīng)用于建筑施工僅有一百多年的歷史，由于具備整體性和可模性好等優(yōu)點，已成為主要的建筑結(jié)構(gòu)材料。但是混凝土自重大，而鋼結(jié)構(gòu)恰恰彌補了這一缺點。鋼結(jié)構(gòu)相對于混凝土結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢：(1)鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)自重輕，基礎(chǔ)工程造價低；(2)鋼結(jié)構(gòu)塑性好，整體抗震性能優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)；(3)鋼結(jié)構(gòu)施工周期短，施工現(xiàn)場噪音低，工序簡單；(4)鋼結(jié)構(gòu)施工環(huán)境好，整體無水；(5)鋼結(jié)構(gòu)建筑材料可回收，屬于綠色建筑；(6)鋼結(jié)構(gòu)空間大，安裝方便，便于施工；(7)鋼結(jié)構(gòu)韌性好，適合多種不規(guī)則造型設(shè)計。

論文采用SAP2000有限元分析軟件對Z型不規(guī)則鋼框架結(jié)構(gòu)進行地震響應(yīng)分析，探討結(jié)構(gòu)在不同支撐形式下的抗震性能。

1 結(jié)構(gòu)模型建立

某工程為一棟12層的商用辦公樓，由于所處位置特殊，不得不將結(jié)構(gòu)做成Z型平面結(jié)構(gòu)，建筑總高度為39.3 m，每層層高均為3.3 m，橫向柱距和縱向柱距均為6 m，柱網(wǎng)布置圖見圖1，由于該結(jié)構(gòu)L/Bmax=0.6>0.3，故該結(jié)構(gòu)為平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)。該工程主要承重構(gòu)件均由鋼材組成，梁平面布置圖見圖2，梁柱和支撐均為Q345的H型鋼，各層樓面板均為120 mm厚混凝土板，具體尺寸如下：梁為HW350×350×10×16，柱為HW400×400×45×70，支撐為HW250×250×14×14。各……