某不規(guī)則框架-剪力墻結(jié)構(gòu)高層抗震性能分析.pdf

1、某12層不規(guī)則框架-剪力墻結(jié)構(gòu)高層辦公樓因?yàn)橐獫M(mǎn)足建筑用地要求及功能要求，結(jié)構(gòu)主體部分以45o的角度連接。本文以該設(shè)計(jì)中的高層為研究對(duì)象，采用三維軟件對(duì)該高層結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)選和抗震性能比較，進(jìn)行了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在多遇地震下的彈性階段、罕遇地震下的靜力彈塑性分析和動(dòng)力彈塑性分析，揭示在多遇和罕遇地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)實(shí)際的屈服機(jī)制。主要取得了以下成果：
　　1）反應(yīng)譜分析結(jié)構(gòu)最大層間位移角出現(xiàn)在第四層，結(jié)構(gòu)的主要振型為橫向平動(dòng)，結(jié)構(gòu)平

2、面橫向和縱向的抗側(cè)剛度相差較大。結(jié)構(gòu)長(zhǎng)寬比雖不大，但結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)在縱向的抗側(cè)剛度遠(yuǎn)大于橫向；說(shuō)明橫向的抗側(cè)剛度相對(duì)較小，故在地震作用下，縱向的頂點(diǎn)位移小于橫向的頂點(diǎn)位移，結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移由橫向的地震起控制作用。本文分析該不規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該主要以橫向?yàn)榭刂品较颉?br>　　2）靜力彈塑性分析結(jié)構(gòu)各層都對(duì)應(yīng)一個(gè)層間位移角和層剪力的一個(gè)拐點(diǎn)，拐點(diǎn)兩端的層間位移角出現(xiàn)較大的突變，說(shuō)明該拐點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)破壞性裂縫前的層間位移角限值，對(duì)應(yīng)的

3、是實(shí)際中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)的具體樓層，會(huì)因材料、截面和結(jié)構(gòu)體系的不同而改變，該限值可以作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參考指標(biāo)。結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下具有一定的延性，能夠滿(mǎn)足“大震不倒”的性能要求。同時(shí)，不規(guī)則結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性層間位移角在7層以下差別不大，但在8層以上增長(zhǎng)得較快，結(jié)構(gòu)的11層和12層是結(jié)構(gòu)的薄弱層。
　　3）動(dòng)力彈塑性分析結(jié)構(gòu)中低層的層間位移角在基本組合和標(biāo)準(zhǔn)組合下差值較小，隨著層數(shù)的增加不斷變大，結(jié)構(gòu)在地震作用下呈現(xiàn)出良好的的振動(dòng)特性，結(jié)

4、構(gòu)的整體性較好，雖然部分樓層在地震作用下雖變形過(guò)大，但不會(huì)出現(xiàn)中間層垮塌等嚴(yán)重破壞。結(jié)構(gòu)的Pushover分析和彈塑性時(shí)程分析天然波和人工波產(chǎn)生的層間位移角要小，但是兩者之間整體走勢(shì)一致，沒(méi)有產(chǎn)生較大的突變。不規(guī)則結(jié)構(gòu)在動(dòng)力時(shí)程分析的最大層間位移角均產(chǎn)生在第12層，在罕遇地震作用下會(huì)發(fā)生破壞，故應(yīng)該采取加固措施以保證了該結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足性能要求。
　　4）選取了四個(gè)結(jié)構(gòu)方案，最大塑性層間位移角都超過(guò)了限值0.02（1/50），結(jié)構(gòu)抗震性能

5、強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈（15°）> C（45°）> D（60°）> B（30°），雖然最佳結(jié)構(gòu)是A（15°），但是該結(jié)構(gòu)方案長(zhǎng)度較大不滿(mǎn)足建筑用地的需求，C（45°），也就是原始方案，在可選擇的方案中抗震性能最佳。證明了結(jié)構(gòu)層間位移角超限并不是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)兩部分的連接角度過(guò)大或者過(guò)小引起的，當(dāng)結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下超過(guò)該限值可能破壞的情況下，因此可以選擇該45°的連接角度方案加強(qiáng)薄弱層重新進(jìn)行分析計(jì)算，模擬抗震鉸支座和抗震阻尼器單元，反復(fù)調(diào)整使結(jié)構(gòu)滿(mǎn)