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钢结构交错桁架体系作为一种新型的建筑形式也受到越来越多的关注。交错桁架结构的基本组成:柱布置在建筑物外围,室内无柱。桁架高度即建筑物层高,桁架跨度即建筑物宽度,纵向柱由联系梁相连。 本文采用理论研究与有限元分析相结合的方法,分析了不同因素对钢结构混合式交错桁架体系抗震性能的影响,分析了建筑结构的抗震原理及交错桁架结构的受力特点。借助有限元分析软件-ANSYS,建立了七个不同层高、柱距、桁架跨度的单变量交错桁架模型进行有限元分析,结合不同模型的位移变形图、应力云图,对相应模型的瞬态位移响应曲线数据、应力数据进行计算分析,为交错桁架体系推广及发展提供一定的数据支持。本文的主要研究内容如下: (1)介绍了交错桁架结构体系的分类及力学性能,总结了国内外关于交错桁架结构的计算方法、建筑结构抗震设计及地震响应分析的相关理论。 (2)基于北京地区某钢结构交错桁架建筑物工程实例的数据基础,利用命令流法建立了不同层高、柱距、桁架跨度的单变量钢结构混合式交错桁架模型,对结构模型施加位移约束、重力荷载及地震荷载后,利用瞬态动力学--完全法对每个建筑模型进行运算求解。 (3)使用时间后处理器POST26提取建筑模型中一榀框架及三榀框架中各楼层的瞬态位移响应曲线、节点的层间位移变形值及结构的应力云图。计算了模型的层间位移角,分析了不同模型的应力数据。总结了层高、柱距、桁架跨度在不同取值范围内对钢结构混合式交错桁架体系抗震性能的影响规律。 研究结果表明:钢结构交错桁架体系在层高、柱距尺寸较大时仍表现出优越的抗震性能,但桁架跨度不宜大于2lm。文中所得结论与已有研究成果吻合,为钢结构混合式交错桁架体系抗震设计提供了有益参考。