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)高層辦公樓因為要滿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)計中的高層為研究對象，采用三維軟件對該高層結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)選和抗震性能比較，進行了框架-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)實際的屈服機制。主要取得了以下成果：
　　1）反應譜分析結(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，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)長寬比雖不大，但結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)在縱向的抗側(cè)剛度遠大于橫向；說明橫向的抗側(cè)剛度相對較小，故在地震作用下，縱向的頂點位移小于橫向的頂點位移，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)時應該主要以橫向為控制方向。
　　2）靜力彈塑性分析結(jié)構(gòu)各層都對應一個層間位移角和層剪力的一個拐點，拐點兩端的層間位移角出現(xiàn)較大的突變，說明該拐點就是結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)破壞性裂縫前的層間位移角限值，對應的

3、是實際中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)的具體樓層，會因材料、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)計的參考指標。結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下具有一定的延性，能夠滿足“大震不倒”的性能要求。同時，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層以上增長得較快，結(jié)構(gòu)的11層和12層是結(jié)構(gòu)的薄弱層。
　　3）動力彈塑性分析結(jié)構(gòu)中低層的層間位移角在基本組合和標準組合下差值較小，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大，但不會出現(xiàn)中間層垮塌等嚴重破壞。結(jié)構(gòu)的Pushover分析和彈塑性時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一致，沒有產(chǎn)生較大的突變。不規(guī)則結(jié)構(gòu)在動力時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發(fā)生破壞，故應該采取加固措施以保證了該結(jié)構(gòu)滿足性能要求。
　　4）選取了四個結(jié)構(gòu)方案，最大塑性層間位移角都超過了限值0.02（1/50），結(jié)構(gòu)抗震性能

5、強弱順序為：A（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)方案長度較大不滿足建筑用地的需求，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為結(jié)構(gòu)兩部分的連接角度過大或者過小引起的，當結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下超過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薄弱層重新進行分析計算，模擬抗震鉸支座和抗震阻尼器單元，反復調(diào)整使結(jié)構(gòu)滿