高层住宅钢框架-支撑结构的抗震性能研究.pdf

摘要

摘要

我国高层住宅的建设正处于总量增长型发展时期，钢结构住宅以特殊的优势

成为设计多采用的结构形式，研究高层住宅钢框架支撑结构的结构布置和抗震性-

能对高层钢结构建筑的发展具有深远的影响。

本文以邯郸某钢结构住宅为建筑原型，以钢框架-支撑为主体结构形式，确定

了八种不同支撑设置的结构布置方案，利用PKPM软件对各结构方案进行了建模

和结构分析计算，对振型周期、刚度、层间位移、倾覆力矩、用钢量等指标进行

了分析对比，并且对高层住宅钢框架-支撑结构进行了装配率计算。结论如下：

1、以刚度比为指标时，由工字钢柱变为箱形截面柱时，最大刚度比差值平均

增加了3.65%；由小支撑布置变为大支撑布置时，增加了5.82%；由人字支撑变为

十字支撑布置时，增加了4.89%，故应采用工字钢柱小人字支撑的布置形式。

2、以层间位移和最大层间位移角为指标时，由工字钢柱变为箱形截面柱，最

大位移平均减小了1.70%；由小支撑布置变为大支撑布置，增加了2.22%；由人字

支撑变为十字支撑布置时，减小了1.76%，故应采用箱形截面小十字支撑的布置形

式。

3、以支撑承担倾覆力矩所占百分比为指标时，由工字钢柱变为箱形截面柱，

支撑承担倾覆力矩所占百分比平均减小了0.81%；由小支撑布置变为大支撑布置，

减小了8.45%；由人字支撑变为十字支撑布置时，增加了8.18%，故应采用箱形截

面大人字支撑的布置形式。

4、以单位面积用钢量为指标时，由工字钢柱变为箱形截面柱时，单位面积用

钢量平均增加了6.22%；由小支撑布置变为大支撑布置时，增加了4.63%；由人字

支撑变为十字支撑布置时，增加了3.41%，故应采用工字钢柱小人字支撑的布置形

式。

5、高层住宅钢框架支撑结构的装配率很容易达到-50%，可评为装配式建筑并

进行装配式建筑等级评价，且很容易评为更高级别的装配式建筑。故高层住宅做

装配式建筑时，主体结构可优先考虑采用钢框架-支撑结构。

综上，高层住宅可优先采用钢框架支撑结构，并选择工字钢柱小人字支撑的-

布置形式。

关键词：高层住宅；钢框架支撑结构；抗震性能-

I

Abstract

Abstract

Chinashigh-riseresidentialconstructionisinatotalgrowthdevelopmentperiod,

Steelstructurehousinghasbecomeacommonstructuralformwithspecialadvantages,

Thestructurallayoutandseismicbehaviorofsteelframe-bracingstructuresinhigh-rise

residentialbuildingshaveaprofoundimpactonthedevelopmentofhigh-risesteel

structures.

Thispapertakesasteelstructureresidenceinhandanasthebuildingprototype,

Withsteelframe-bracingasthemainstructuralform.Thestructurelayoutschemeof

eightdifferentsupportSettingsisdetermined,PKPMsoftwareisusedtomodeland

calculatethestructureofeachstructure,theperiodofmode,stiffness,interlayer

displacement,overturningmomentandsteelquantityareanalyzedandcompared,And

theass