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1、四川建筑科學(xué)研究第39卷第3期170SiehuanBuildingScience2013年6月基于ANSYS對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)頻率及模態(tài)的研究劉燕瀟，許慶春(河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院，江蘇南京210098)摘要：近年由于地震影響，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)自振頻率的研究已成為鋼框架研究工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。文章從影響鋼框架結(jié)構(gòu)抗震中的固有頻率因素人手，對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的固有頻率進(jìn)行分析。利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)所建立的框架模型分析，主要研究層數(shù)及結(jié)構(gòu)形狀對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)頻率及模態(tài)的影響。結(jié)果顯示，一定范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比高度對(duì)其自振頻率影響大，為鋼框架的
2、設(shè)計(jì)及地震作用分析提供參考。關(guān)鍵詞：鋼框架結(jié)構(gòu)；自振頻率；模態(tài)；有限元中圖分類(lèi)號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008—1933【2013)03—170—03ResearchonnaturalfrequencyandmodalofsteelframestructurebasedonANSYSUUYanxiao．XUQingchun(CollegeofMechanicsandMaterials，HohaiUniversity，Nan：iing210098，China)Abstract：Itisanimportantl
3、inkoftheresearchworkonsteelframestructuretostudyitsnaturalfrequency．Thisarticlesta~swiththefactorsafectnaturalfrequencyofsteelframestructureintheseismicprocess，analysenaturalfrequencyofsteelframestructure．BasedonfiniteelementanalysissoftwareofANSYStoanalysethefra
4、meworkestablished．Themainresearchispaidontheinfluencefromlayerandstructureshapeonfrequencyandmodalofsteelframe．Theresultsshowthat，inacertainrange，theinfluenceofnaturalfrequencywhichcomesfromthelengthofstructureisbiggerthantheinfluencecomesfromtheheight，whichprovi
5、desreferencesforthedesignofsteelframesandtheanalysisofseismicaction．Keywords：steelframestructure；naturalfrequency；mode；finiteelement計(jì)與制造不當(dāng)，在地震作用下，仍有可能發(fā)生構(gòu)件的0引言失穩(wěn)和材料的連接破壞，而使其優(yōu)良的材料性能不多年來(lái)，地震災(zāi)害使我國(guó)蒙受巨大的損失。能充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)達(dá)不到較高的承載力和延性-2J。7·28唐山，5·l2汶川，以及9·18昆明遭受的損自振頻率往往是某些動(dòng)力分析(
6、如瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)失無(wú)法估量。我國(guó)亟待發(fā)展抗震性能較好的房屋結(jié)分析、諧響應(yīng)分析)的必要參考值。所以，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。其中多層輕鋼框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)廣泛應(yīng)用的建筑的自振頻率研究是鋼框架研究工作的重要內(nèi)容之結(jié)構(gòu)之一，具有極大的適用性與發(fā)展空間。2012一。1997年，John根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂后節(jié)點(diǎn)將失去年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)剛度和強(qiáng)度的假定，建立了梁柱節(jié)點(diǎn)塑性模型。并2012年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃》，將鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化利用這個(gè)模型對(duì)Uang所研究建筑進(jìn)行了地震響應(yīng)推進(jìn)列為2012年軟科學(xué)研究項(xiàng)目，并下達(dá)給中分析。分析結(jié)果與
7、建筑實(shí)際地震記錄進(jìn)行比較，該國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)，對(duì)項(xiàng)目研究的內(nèi)容、考核指模型能夠在一定程度上估計(jì)鋼框架結(jié)構(gòu)的破壞程標(biāo)、完成時(shí)間提出了具體要求。度。2006年，美國(guó)Janise和Stephen對(duì)三分之一比鋼材基本上屬于各向同性的均質(zhì)材料，其輕質(zhì)例的空間鋼框架模型進(jìn)行了一系列的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研高強(qiáng)的特點(diǎn)使鋼結(jié)構(gòu)房屋自重輕，從而結(jié)構(gòu)所受的究和有限元分析，研究梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂對(duì)鋼框架整體地震作用減??；良好的延性性能，使鋼結(jié)構(gòu)具有很大抗震性能的影響-3】。2011年，周曉峰和董石麟通過(guò)的變形能力，即使在很大的變形下也不致倒塌，從而對(duì)計(jì)算模
8、式假定對(duì)巨型鋼框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行自振特保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)性的研究，分析了設(shè)計(jì)參數(shù)取值對(duì)各階振型、頻率的影響，對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定的借鑒作用。收稿日期：2012-09-29本文從影響鋼框架結(jié)構(gòu)抗震中的固有頻率因素作者簡(jiǎn)介：劉燕瀟(1988一)，女，碩士，主要從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。E—mail：112
