摘要
随着人民群众居住需求的不断提高和建筑节能环保趋势的要求，钢结构建筑通过发挥在结构、经济和环保性能等领域的优势迅速崛起并呈现广阔的发展前景。作为一种新型的绿色住宅体系，钢结构在现代建筑领域中发挥着越来越重要的作用。虽然钢材在抗震方面有一定的优势，但对其结构的抗震性能研究仍亟需完善。本论文通过对钢框架结构在水平地震作用下三种计算方法的对比分析，得出一些有益的结论，为工程设计提供参考。论文中，首先运用有限元分析软件SAP2000建立了三个不同高度的钢框架结构模型，并分别采用底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法对每个模型进行弹性地震作用分析，计算相应的结构响应数据。通过比较层间剪力、层间位移和顶层节点位移等分析结果，得出三种方法对于钢结构建筑分析的优劣性。进而运用EPDA和SAP2000两个计算机辅助分析软件对其中的高层钢框架模型进行了弹塑性时程分析。通过得到的分析数据，如结构最大基底剪力、层间剪力和层间位移角等对比不同软件计算结果的异同，为今后的设计工作提供一些建议。 本文通过对相关结构数据进行整理和分析，结果表明:(1)在低矮建筑中，底部剪力法不仅计算过程简单明了，而且结果与其他两种方法相比偏差较小，具有实际应用价值;(2)算例二的高度为39.6米，低于40米，分析结果表明底部剪力法已经不适用于此结构的计算，其变形曲线已呈弯剪型，故使用底部剪力法时应同时考虑高度和变形的因素;(3)随着建筑高度的增加，三种计算方法的结果偏差逐渐加大，底部剪力法逐渐不适用，振型分解反应谱法分析的结果居中，时程分析法的分析优势明显，得到的结果较精确;同时，运用不同的计算方法分析，结果显示对层间位移值的影响相对于层间剪力值的影响较大;(4)通过对算例三的弹塑性时程分析，结果表明SAP2000中的FNA法具有明显的运算速度优势，且分析结果偏于保守，工程设计应用意义相对较大。由于纤维束模型的刚度比塑性铰模型要小，在层间位移角的计算结果EPDA要比SAP2000大;层间剪力方面，SAP2000得到的结果较EPDA大。
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