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考虑土—结构相互作用的排架结构抗震性能研究

刘香  
【摘要】: 本文结合我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),对单层工业厂房排架结构在地震作用下土—结构共同作用问题进行了分析讨论,给出了考虑基础埋深与地基变形影响时排架结构自振周期的计算模型;这—模型应用方便,适合目前实际工程结构设计使用。 根据排架结构分析理论,应用力矩平衡及势能原理分别推导出地基变形及基础埋深对结构自振周期的修正系数ζ_1和ζ_2。计算结果表明:修正后的自振周期与场地土类别、基础和上部结构有关。ζ_1是个大于1的系数;ζ_2是个不定的系数,常规情况下大于1,当埋深较大时小于1。通过分析表明未考虑土—结构共同作用时,排架结构的抗震设计及其可靠度评估是趋于保守的,指出排架结构抗震设计应该考虑土-结构的共同作用。 以排架结构常规设计为基础,针对多种工况下的排架结构,计算了自振周期、地震作用及其效应,共有66组控制截面的剪力Q和弯矩M。然后经过反复尝试选定合适的回归参数,利用Origin回归分析程序绘出各类结构的散点图,经过多项式回归分析,得到单跨排架不同跨度时控制截面剪力和弯矩的简化计算公式。通过验证,表明本文得到的简化计算公式是可行的。 本文考虑土-结构共同作用的影响,给出了排架结构抗震设计的简化公式,提供了一种计算合理、方法简便的抗震设计途径。对实际工程的设计有一定的参考和应用价值。但是它的适用范围还较窄,仍有待于进一步深入研究。


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