轻钢楼板的刚度对钢框架结构动力分析的影响研究

• 作 者: 弓春霞
• 机 构: 内蒙古工业大学
• 出 处: 内蒙古工业大学
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 轻钢框架结构 轻钢楼板的刚度假定 有限元分析

随着社会经济的发展，怎样使建筑具备“节能、环保、低碳、工业化”等“绿色建筑”的特点，将成为社会生产力发展和建筑科技进步的必然趋势。钢结构作为一种通用的结构体系，在美、英等发达国家建筑业发展中，起到了主要的推动作用。但是，钢结构造价高制约了其在国内的发展。因此降低钢结构的成本，成为推广钢结构的首要任务。要降低成本，势必从减少结构用钢量着手，除采取合理的设计方法之外，还需要设法减轻建筑的自重。近几年开发出一种新型轻钢楼板，这种楼板的质量相对其他楼板而言较轻，不仅能够减少结构的用钢量、减轻建筑物自重，还可以增加建筑面积利用率。本论文运用对比的方法研究轻钢楼板的刚度假定对钢框架结构动力分析的影响。首先设计一个四层的轻钢框架结构，楼板采用轻钢楼板，并给出了结构的布置和轻钢楼板的设计。其次运用ANSYS软件建立两个模型：第一个模型采用轻钢楼板的实际刚度；第二个模型采用刚性楼板假定。最后对两个模型分别进行有限元分析，得到两模型的频率、周期和振型，在水平地震力作用下的各层柱顶位移、位移包络图、层间位移角包络图、梁柱的内力以及应力，以及结构在Kobe波作用下顶层的位移时程曲线、加速度时程曲线、梁柱的内力和应力等。有限元分析结果说明轻钢楼板的刚度假定对轻钢框架结构的静力分析和动力分析影响很大，因此在运用结构软件设计轻钢框架结构时，应当采用楼板的实际刚度建立模型，进行计算。本文说明设计轻钢楼板框架结构时不能采用刚性楼板假定，为设计提供了依据。