多高层轻钢结构住宅的设计与研究应用

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作为民用建筑在未来的主要推广形式之一的多高层轻钢结构住宅,具有的“施工高效、节能性好、经济指标高、抗震性能优越、可持续发展”等优点。但是同国外相比,我国多高层轻钢结构住宅起步晚、设计及施工技术相对落后,使得多高层轻钢结构在我国的发展相对滞后。本文主要研究内容与成果如下:1)综合国内外文献,分析了多高层轻钢结构住宅在国内外发展的现状,总结了轻钢结构的结构特点,对轻钢结构多高层住宅的设计原则、抗震设计方法以及结构在地震中破坏的主要原因进行了阐述。2)利用PKPM中的SATWE模块,建立了常用的多层(6层)、高层(12层)轻钢结构住宅,采用的结构形式有纯框架结构体系、框架-支撑体系、框架-核心筒体系,分析比较了各个体系在地震等级为6、7、8度时各地区的最大层间位移、层间位移角等,最终得出不同烈度地区较适合的抗震结构体系。3)通过对比分析得出:多层轻钢结构住宅(6层)采取纯框架结构时,虽然在三个等级地震烈度下其最大层间位移与位移角较大,但是在数值上相差并不是特别大,采取纯框架结构较为经济合理;高层轻钢结构住宅(12层)结构在6度、7度地区时,当结构横向与纵向刚度差别不是特别大时,采取纯框架的形式为宜,如果横向与纵向刚度相差特别大,则采取框架-支撑结构,在8度地区时,采取框架-支撑结构为宜;框架-核心筒结构体系虽然在多层与高层中的抗震性能最好,但是其造价昂贵,因此在6层与12层轻钢结构住宅中不建议使用。
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