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型钢混凝土柱带转换层结构是一种竖向不规则的复杂高层建筑形式,结构受力机理复杂。目前,对型钢混凝土组合结构的研究尚不足,而近年又出现了许多带高位转换层的高层建筑结构。在现行的规范里关于这类体系的规定较少,因此有必要对这类型钢混凝土柱带高位转换层结构的抗震性能进行研究。 本文采用的是国际上领先的由美国CSI公司开发的专门用于建筑结构分析的三维有限元软件ETABS。利用该软件建立了转换层在第二、四、六、八层的型钢混凝土框支柱和转换层在第四层的普通钢筋混凝土框支柱的三维有限元模型,进而对其进行计算分析,来达到模拟结构在地震作用的各种动力反应。本文主要是对各计算模型的周期、楼层位移、层间位移角以及楼层剪力进行研究,具体研究内容包括以下两个方面: (1)通过型钢混凝土框支柱模型和普通钢筋混凝土模型的研究,型钢混凝土柱的周期、楼层位移在整个楼层上都略小于普通模型的,而层间位移角仅在转换层楼层位置表现出较明显的差距,层间位移角及剪力的突变在转换层位置处也比普通模型的小。综合上述分析,可以得出型钢混凝土柱模型在抗震性能方面都比普通模型更具有优越性。 (2)通过不同高位转换层位置的几个有限元模型的研究,计算模型的周期是随着转换层位置的提高而增大,楼层位移及层间位移角是在一定高度范围内随着位置的提高而增大,相反,结构的楼层剪力是随着转换层位置的提高而减小,但是在转换层楼层处其模型的楼层剪力突变是随着位置的提高而增大。通过对上述结果的分析,可以看出转换层位置的设置对结构的抗震性能影响很大。 本文通过上述的研究,总结出当条件允许时,框支层以下的框支柱尽量采用型钢混凝土柱;当转换层位置不高时,尽量采用转换层上下刚度之比接近的结构布置来使结构的抗震性能达到最优。这对该种结构体系的理论研究和实际工程的应用具有一定参考意义。