帶梁式轉(zhuǎn)換層的復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)倒塌機(jī)理研究.pdf

1、現(xiàn)代高層建筑往往需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層來滿足其對(duì)建筑功能的要求。轉(zhuǎn)換層的存在導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)豎向傳力路徑不連續(xù),結(jié)構(gòu)豎向側(cè)向剛度分布不均勻。地震作用下,轉(zhuǎn)換層的存在使地震作用沿豎向分布不均勻,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變處,地震作用較大,首先產(chǎn)生破壞,引起整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌,不利于結(jié)構(gòu)抗震。然而,由于建筑使用功能的要求,梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是目前實(shí)際工程中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。為保證梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的安全,設(shè)計(jì)中避免結(jié)構(gòu)的破壞,系統(tǒng)研究梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的受力性能和地震作用下

2、的倒塌機(jī)理尤為重要。
　　本文較系統(tǒng)的研究了帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及結(jié)構(gòu)抗震性能分析方法,以一帶梁式轉(zhuǎn)換層的具體工程結(jié)構(gòu)為例,應(yīng)用工程設(shè)計(jì)軟件SATWE對(duì)三個(gè)不同上、下側(cè)向剛度比的梁式轉(zhuǎn)換層模型進(jìn)行了7度多遇地震作用下的陣型分解反應(yīng)譜法計(jì)算和時(shí)程分析,研究了轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,結(jié)果表明:豎向構(gòu)件上的洞口可以顯著影響結(jié)構(gòu)的剛度,調(diào)整截面尺寸的效果并不明顯。在實(shí)際工程中,豎向構(gòu)件的開洞是難以避免的,因此

3、對(duì)洞口的處理要多加重視;隨著側(cè)向剛度比的增加在一定程度上會(huì)影響結(jié)構(gòu)的抗震性能,不利于結(jié)構(gòu)抗震。
　　采用有限元分析軟件MIDAS/Building對(duì)工程模型進(jìn)行了靜力彈塑性分析,研究了大震作用下結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性性能,找出了結(jié)構(gòu)塑性鉸的出現(xiàn)規(guī)律,總結(jié)了結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)制,研究結(jié)果表明:轉(zhuǎn)換層的存在引起結(jié)構(gòu)的剛度突變和豎向傳力路徑的改變,使結(jié)構(gòu)的層間位移角發(fā)生了較大的突變,這對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗震性能不利;帶梁式轉(zhuǎn)換層復(fù)雜高層在大震中,框支部分很