高层建筑剪力墙结构抗震性能数值分析

来源 :东北大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dianzishu1981
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随着近几年城镇化的逐步推进与土地资源的紧张,使得高层住宅建筑得到了迅速的发展。地震是影响高层建筑安全性的重要因素,结构在强震作用下会进入弹塑性状态,结构的塑性状态和结构位移是结构破坏的主要因素,对高层建筑在地震作用下的反应研究具有十分重要的理论意义和工程应用价值。本文结合高层剪力墙结构工程实例,运用MIDAS有限元软件分别对结构模型进行静力弹塑性和动力弹塑性数值模拟分析。主要开展了以下几方面的工作:首先,结合工程实例,运用MIDAS有限元软件建立结构分析所需的三维模型,定义结构模型楼层、材料、荷载等主控信息。通过结构模型分析,得到该结构主要模态的频率与周期,并分析了主要的前十阶模态的位移分布特征,前四阶模态以平动为主,第五、六阶模态以扭转为主,当高于十阶后平动、扭转数值大大减小,对结构影响较小。其次,在完成分析设计的基础上,对结构进行静力弹塑性分析,采用位移增量控制方法,选用模态加载方式分别进行X向、Y向静力弹塑性分析计算。通过能力曲线寻找性能点,分别分析结构在多遇地震和罕遇地震下的塑性铰发展过程,通过对塑性铰分布状态、层间位移、层间位移角的分析,在多遇地震下,结构基本处于弹性阶段;在罕遇地震下结构出现了一定的塑性铰,但绝大部分构件仍处于弹性阶段。最后,对结构进行动力弹塑性分析,选取一组人工波和天然地震波进行互补分析,每组地震波分别对结构进行X向、Y向加载计算。通过地震波作用下的动力非线性时程分析得知,不同地震波,其结构的最大位移反应存在一定的差异,在多遇地震下,结构大部分构件仍处于弹性范围内;在罕遇地震作用下结构出现了一定的塑性铰,层间位移角在规范规定的限值内,同静力弹塑性分析结果相比,结构构件屈服程度要小。
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