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摘 要:本研究采用振型分解反应谱法对跃层剪力墙结构进行了抗震性能分析,得到了在设防烈度的多遇地震标准下结构的地震反应。整体来看,虽然在不同楼板假定下,模型A与模型B的动力特性有差异,尤其是模型A与模型B在扭转效应的表现,但是在多遇地震标准下的这种差异不明显。奇数层楼板弹性假定的模型的地震剪力小于刚性楼板假定的模型,所以设计中按弹性楼板定义奇数层宜适当加大地震剪力放大系数。
关键词:跃层;剪力墙结构;抗震性能
0工程概况
本文研究的钢筋混凝土剪力墙结构为南京市板桥镇某商业住宅楼,地上27层,一层为商业,二到二十七层为商业住宅。建筑总高度76.9 m,标准层层高9 m,建筑结构隔层开大洞形成了公寓住宅的跃层结构,奇数层开洞。本文只研究地上部分,只建立地上27层模型。工程概况如下:
结构安全等级二级;
工程设计使用年限50年;
7度抗震设防烈度,设计基本地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第一组,II类建筑场地,建筑场地的设计特征周期0.35 s;
剪力墙抗震等级:二级,一层到三层为底部加强层。
建筑抗震设防类别:标准设防类,简称丙类。
混凝土结构构件的裂缝控制等级:三级。
1模型设计过程
由于本结构中间设有抗震缝并且工程两边结构相似,所以取右边结构为研究对象。
钢筋及钢材:
1)钢筋采用HRB4005级、HRB335级和HPB23级。
2)预埋件钢板采用Q235-B板。
3)吊钩、吊环均采用HPB235级钢筋,不得采用冷加工钢筋。
4)钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
模型A,模型B和模型C的初步设计中一致的设计参数:混凝土容重26kN/m2;墙元细分最大控制长度为lm;弹性板细分最大控制长度lm;采用模拟施工加载3的恒活荷载计算信息;风荷载作用结构的阻尼比5%考虑了顺风向风振影响;结构重要性系数为1级。
2动力特性分析
通过对模型A,模型B和模型C的动力特性对比分析可以发现,模型C的动力特性结果与奇数层刚性楼板定义的模型A和奇数层弹性楼板定义下的模型B的动力特性结果有很大差距。可知,奇数层楼板的质量和刚度对结构的影响是不可忽赂的。
整体来看,虽然在不同楼板假定下,模型A与模型B的动力特性有差异,但是在多遇地震标准下这种差异对结构影响不明显。
2.1结构自振周期
对模型A和模型B分别按弹性楼板假定和刚性楼板假定、模型C定义为无奇数层楼板后,对结构进行模态分析,得出各模型的周期见表3。从表中数据可以看出:
1)由上表可知模型A与模型B周期相差很小,可见跃层结构中,同一剪力墙结构模型,开大洞楼板在刚性楼板假定与弹性楼板假定下,结构周期的差异是很小的。
2)由模型A与模型B知,在弹性楼板假定下,结构的周期都要稍微大于刚性楼板假定下的周期。
3)由模型C与模型A或者B对比下可以知道,如果整个结构不考虑开大洞的奇数层楼板,结构周期会有明显的差异,因此在结构设计中不能忽略存在奇数层开大洞的楼板对结构的作用。
3结构层剪力与层位移
3.1层剪力
对模型A和模型B分别按弹性楼板假定和刚性楼板假定、模型C定义为无奇数层楼板后,采用振型反应谱计算的层剪力。从表中数据可以看出:模型C的层剪力小于存在奇数层楼板的模型A和模型B,可知模型C的结构,由于质量的减小和刚度的减小,总体造成了地震剪力的减+。由模型A和模型B发现无论在X向地震下,还是Y向地震下,奇数层在弹性楼板假定下,分配的地震剪力略小于刚性楼板假定下,但是在弹性阶段,结构的层剪力差异很小。模型C的层剪力与模型A和模型B层剪力有差距,可知模型C的结构,不符合安全、经济的条件。模型A,模型B和模型C的最大底部剪力出现在Y向地震工况下,在Y向地震工况下,奇数层弹性楼板假定和刚性楼板假定,对结构的地震响应无影响。
3.2层位移
为了得到各个模型每一层直观,形象的位移云图,通过Midas软件,计算同等工况下,结构的位移。发现模型A和模型B在多遇地震標准下,通过振型分解反应谱计算的层位移,在Y向工况下的地震响应呈现明显的差异。
由模型A与模型B的位移云图可以发现,虽然在振型分解反应谱下,刚性楼板假定与弹性楼板假定下结构的最大层间位移角差别不大。但是由位移云图发现,结构整体的位移部位在不同的模型假定下是有差异的。两个模型的在Y向地震工况下扭转效应的表现差异很大。所以在不同模型下,对奇数层楼板分别在弹性假定与刚性假定下在地震中的具体的应力分布的研究就很有必要。
参考文献
[1]刘洪明.某楼板大开洞复式超限住宅结构设计[J].建筑结构,2016,46(13):19-24.
[2]郑炎彬.跃层开洞楼板的力墙结构设计探讨[J].福建建设科技,2012(06):443+27.
[3]GB50011—2010建筑抗震设计规范(第一版).北京:中国建业出版社,2010.
[4]JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程(第一版).北京1中_建筑:di出f社J011.
[5]席佳.极小型居住空间设计探讨[D].华南理工大学,201
关键词:跃层;剪力墙结构;抗震性能
0工程概况
本文研究的钢筋混凝土剪力墙结构为南京市板桥镇某商业住宅楼,地上27层,一层为商业,二到二十七层为商业住宅。建筑总高度76.9 m,标准层层高9 m,建筑结构隔层开大洞形成了公寓住宅的跃层结构,奇数层开洞。本文只研究地上部分,只建立地上27层模型。工程概况如下:
结构安全等级二级;
工程设计使用年限50年;
7度抗震设防烈度,设计基本地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第一组,II类建筑场地,建筑场地的设计特征周期0.35 s;
剪力墙抗震等级:二级,一层到三层为底部加强层。
建筑抗震设防类别:标准设防类,简称丙类。
混凝土结构构件的裂缝控制等级:三级。
1模型设计过程
由于本结构中间设有抗震缝并且工程两边结构相似,所以取右边结构为研究对象。
钢筋及钢材:
1)钢筋采用HRB4005级、HRB335级和HPB23级。
2)预埋件钢板采用Q235-B板。
3)吊钩、吊环均采用HPB235级钢筋,不得采用冷加工钢筋。
4)钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
模型A,模型B和模型C的初步设计中一致的设计参数:混凝土容重26kN/m2;墙元细分最大控制长度为lm;弹性板细分最大控制长度lm;采用模拟施工加载3的恒活荷载计算信息;风荷载作用结构的阻尼比5%考虑了顺风向风振影响;结构重要性系数为1级。
2动力特性分析
通过对模型A,模型B和模型C的动力特性对比分析可以发现,模型C的动力特性结果与奇数层刚性楼板定义的模型A和奇数层弹性楼板定义下的模型B的动力特性结果有很大差距。可知,奇数层楼板的质量和刚度对结构的影响是不可忽赂的。
整体来看,虽然在不同楼板假定下,模型A与模型B的动力特性有差异,但是在多遇地震标准下这种差异对结构影响不明显。
2.1结构自振周期
对模型A和模型B分别按弹性楼板假定和刚性楼板假定、模型C定义为无奇数层楼板后,对结构进行模态分析,得出各模型的周期见表3。从表中数据可以看出:
1)由上表可知模型A与模型B周期相差很小,可见跃层结构中,同一剪力墙结构模型,开大洞楼板在刚性楼板假定与弹性楼板假定下,结构周期的差异是很小的。
2)由模型A与模型B知,在弹性楼板假定下,结构的周期都要稍微大于刚性楼板假定下的周期。
3)由模型C与模型A或者B对比下可以知道,如果整个结构不考虑开大洞的奇数层楼板,结构周期会有明显的差异,因此在结构设计中不能忽略存在奇数层开大洞的楼板对结构的作用。
3结构层剪力与层位移
3.1层剪力
对模型A和模型B分别按弹性楼板假定和刚性楼板假定、模型C定义为无奇数层楼板后,采用振型反应谱计算的层剪力。从表中数据可以看出:模型C的层剪力小于存在奇数层楼板的模型A和模型B,可知模型C的结构,由于质量的减小和刚度的减小,总体造成了地震剪力的减+。由模型A和模型B发现无论在X向地震下,还是Y向地震下,奇数层在弹性楼板假定下,分配的地震剪力略小于刚性楼板假定下,但是在弹性阶段,结构的层剪力差异很小。模型C的层剪力与模型A和模型B层剪力有差距,可知模型C的结构,不符合安全、经济的条件。模型A,模型B和模型C的最大底部剪力出现在Y向地震工况下,在Y向地震工况下,奇数层弹性楼板假定和刚性楼板假定,对结构的地震响应无影响。
3.2层位移
为了得到各个模型每一层直观,形象的位移云图,通过Midas软件,计算同等工况下,结构的位移。发现模型A和模型B在多遇地震標准下,通过振型分解反应谱计算的层位移,在Y向工况下的地震响应呈现明显的差异。
由模型A与模型B的位移云图可以发现,虽然在振型分解反应谱下,刚性楼板假定与弹性楼板假定下结构的最大层间位移角差别不大。但是由位移云图发现,结构整体的位移部位在不同的模型假定下是有差异的。两个模型的在Y向地震工况下扭转效应的表现差异很大。所以在不同模型下,对奇数层楼板分别在弹性假定与刚性假定下在地震中的具体的应力分布的研究就很有必要。
参考文献
[1]刘洪明.某楼板大开洞复式超限住宅结构设计[J].建筑结构,2016,46(13):19-24.
[2]郑炎彬.跃层开洞楼板的力墙结构设计探讨[J].福建建设科技,2012(06):443+27.
[3]GB50011—2010建筑抗震设计规范(第一版).北京:中国建业出版社,2010.
[4]JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程(第一版).北京1中_建筑:di出f社J011.
[5]席佳.极小型居住空间设计探讨[D].华南理工大学,201