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在世界性的可持续发展大潮中,“绿色建筑”以其节地、节水、节能、治污等优越性,正成为新世纪建筑的主旋律。钢筋混凝土异型柱结构体系,采用T形、L形、十形截面柱代替传统的矩形截面柱,以轻质材料制作的框架填充墙代替自重较大的粘土砖填充墙;框架柱隐于墙内,避免了屋角柱楞突出对室内观瞻及占用空间的影响,同时,又具有框架结构布置灵活、易于分隔的优点,深受住户及房地产开发商的欢迎,是一种满足“绿色建筑”要求并具有广阔发展前景的建筑结构体系。目前,钢筋混凝土异型柱结构体系缺乏震害实测资料和全面系统的抗震性能研究,该结构体系尚未列入国家规范,需要深入研究。 本文,结合某中学大开间教学实验综合楼的具体工程,就抗震设防烈度较高地区(8度)和抗震不利的建筑场地(Ⅲ类场地),并且建筑物所受荷载较大的情况(建筑物自重超过9.0KN/m~2),通过与矩形柱分析比较的方式,研究了异型柱纯框架结构、异型柱框架-桁架结构,以及异型柱框架-剪力墙结构的抗震性能。西安理工大学硕士学位论文 在水平地震作用下,并考虑风荷载组合,分别对“矩形柱纯框架结构”、“异型柱纯框架结构”、“异型柱框一析架结构”及“异型柱框-剪结构”等四种结构体系,通过改变结构参数,运用空间有限元方法,进行地震作用计算。系统地分析研究“结构振型”、“振动周期”、“结构侧向刚度”、“结构地震反应力”、“楼层地震剪力”、“结构侧向位移”、“层间位移角”,以及“构件内力”。结果表明: ①在等面积原则下,异型柱代换矩形柱后,结构刚度增大,侧向 位移明显减小,地震反应力略有增加,框架柱轴压比最大增幅 小于8%,结构整体抗震性能有所提高; ②当异型柱肢长肢厚比小于等于3.6时,结构有利于抗震; ③水平地震作用力与整体坐标夹角为0度时,结构地震作用效应较 大,属结构设计的控制因素之一; ④异型柱框一析架结构采用“人”字斜撑,侧向刚度大于“八”字 斜撑和“人一八”字混合斜撑; ⑤异型柱框一剪结构侧向刚度大、位移小,构件内力增大适中,是 一种抗震性能优越的结构体系: ⑥在抗震设防烈度较高地区(8度)和抗震不利的建筑场地(m类 场地),采用异型柱结构体系时,应尽可能减轻结构自重,降低 地震作用力; ⑦分别采用“振型分解反应谱”法和“时程分析”法进行地震作 用计算,两种方法所得结果基本一致。 本文所得结果和结论,可供工程设计参考、应用。