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72 低 温 建 筑 技 术 2016年第3期 (总第213期) I)OI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．03．027 组合网架结构的抗震性能分析 孙 蓉，黄呈伟，李黎明， 高琼仙 (昆明理工大学建筑工程学院， 云南 昆明 650500】 【摘 要】 采用ANSYS有限元软件建立加环梁组合网架一混凝土框架混合结构模型，采用刚性铰接支座和 弹性橡胶支座，对模型进行多遇地震作用下的时程分析，分析结果表明使用弹性橡胶支座能很好的改善结构的动 力特性，而且与铰接支座的混合结构模型相比能有效地降低框架结构在地震作用下的反应。 【关键词】 组合网架；混凝土框架；抗震性能；时程分析 【中图分类号】 TU398．9 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)03—0072—04 组合网架是一种由型钢和钢筋混凝土组成的新型混合 支承结构柱，link8单元模拟下弦杆和腹杆。网架下弦节点， 空间结构，这种新型的结构形式充分发挥了钢构件抗拉，混 即腹杆与下弦杆、下弦杆与下弦杆的连接都是空间铰接节 凝土抗压的各 自强度优势，而且使得结构的承重功能和维 点；上弦混凝土板单元、肋梁与肋梁单元，还有肋梁单元之 护功能合二为一，既可用于楼盖体系也可用于屋盖体系，是 间的连接均按刚性连接；腹杆单元与上弦板单元、肋梁单元 一 种具有很好发展前途的结构形式 。 连接为空间铰接节点；上弦混凝土板与下部网架之间用抗 我国是个地震多发国家，结构的地震响应分析是工程 剪连接件忽略混凝土板与下部网架之间的滑移。网架模型 设计中一个重要的问题，组合网架一混凝土框架混合结构 如图1所示。 是一种较为新型的组合结构型式，对其抗震性能的分析还 不够完善，动荷载尤其是地震荷载对结构的动力响应分析 显得尤为重要。所以本文就对加设环梁的铰接支座和橡胶 支座的组合网架一混凝土框架混合结构有限元模型进行多 遇地震作用下的时程分析，以求得该种模型的较为准确的 动力响应 。 1 计算模型 本文以两向正交正放星型 四角锥组合网架为研究对 象，设计组合网架一混凝土框架混合结构模型，采用上弦多 点固定支承，支承柱下端固接在基础上。在每层柱间设置 图1 组合网架 一混凝土框架混合结构模型正面图 连续环梁，意在提高结构的整体性。具体参数如下：组合网 架尺寸为 18．0m×18．0m，网格大小z=3．0m，即网格数 6× 本文选择 COMBIN40单元来模拟橡胶支座 ，它采用弹 6，考虑到组合网架承受楼面荷载较大以及对楼盖体系挠度 簧、弹簧滑块和阻尼器并联，再用串联方式与间隙耦合形成 控制较严的情况 ，取组合网架高度 h=1．5m；扣上预制钢筋 组合体；选择耦合两个单元连接处的节点的自由度的方法 混凝土上弦带肋平板后形成的正交正放肋高(不包括板厚) 来实现组合网架的三向固定铰支座，这种方法是为了使铰 0．18m、宽为0．12m，斜放肋高(不包括板厚)为0．10m、宽为 接点上具有铰接的杆端不承受对应的弯矩。 0．07m，板厚取板跨的i／50，t=0．06m，采用C30混凝土，弹 根据我国GB50011—2010(建筑抗震设计规范》规定的 性模量为 E=3．0×10 Pa，泊松 比为0．16667。下弦杆为 在进行时程分析时对地震波的选取要求 J，本文选取3条 西89×5mm圆钢管，截面面积为 13．20cm 。腹杆为轴心受 地震波进行时程分析对 比，分别是 ：EL—Centro波 (南北 压构件 ，规范对受压杆件容许长细比限值为 180，综合考虑 ， 向)、TAFT波(东西向)和人工兰州波。按规范要求 ，利用下 取腹杆长细比 =80，依据现有材料杆件型号，初选腹杆截 列公式(1)对三条地震波的进行修改，将地