谢 波 雷庆关

(安徽建筑大学 土木学院， 合肥 230601)

钢结构的延性较好，具有良好的抗震性能，因而高层建筑通常采用钢结构。为了增强建筑物的美观性，常用到不规则钢结构。不规则钢结构的结构性能受外界多种因素的影响，设计过程中必须做好地震反应分析。本次研究，主要分析大底盘L型钢结构在不同支撑情况下的抗震性能。应用SAP2000有限元软件建立结构模型，通过计算得到不同结构的自振周期、层间位移及层间位移角，比较结构的抗震性能在不同支撑条件下发生的变化。

1 结构模型

建立大底盘L型钢结构模型如图1所示。其中，模型a不设支撑，模型b和模型c分别在大底盘以上增设单斜杆支撑和X型支撑。建筑模型的开间与进深均为6 m，其中开间为11跨，进深为8跨。楼层的总层数为15层，第1 — 3层的层高为4.5 m，第4 — 15层的层高为3.0 m。楼面板的混凝土强度等级为C30，采用Q345钢材，楼面板厚度均为120 mm。框架梁采用HW300×300×15×15型工字钢，框架柱采用HW400×400×30×50型工字钢，支撑截面采用HW250×250×9×14型工字钢。建筑的抗震设防烈度为8度，建筑地段为Ⅱ类场地。楼面的荷载布置：恒荷载为4 kNm2，活荷载为2 kNm2，边梁均布荷载为8 kNm2。

图1 大底盘L型钢结构模型

2 结构的地震反应

2.1 模态分析

运用SAP2000有限元软件对3个钢结构模型进行模态分析，得到前12阶振型数据，然后再对数据进行分析。分析结构的动力特性，可以采用Ritz向量法或特征值向量法[1]。考虑到计算工作量和精准度的要求，我们选用Ritz向量法。

计算结果，各结构模型的前12阶自振周期及质量参与系数如表1至表3所示。……