带有钢结构加层的RC框架-剪力墙结构抗震性能分析

发布时间：2020-06-04 23:11

【摘要】：近年来,在高层钢筋混凝土结构上进行钢结构加层的工程案例屡见不鲜,引发了不少学者对于此类建筑的抗震性能进行研究,但研究对象大多集中于砌体结构或框架结构,对框架-剪力墙结构上进行钢结构加层的抗震研究成果较少,并且目前国内对此做法尚无明确的抗震设计规范要求,以至于实际工程设计缺乏合理的设计参考。本文依托西安市某高层框-剪结构上加建钢结构楼层的工程实例,利用两种有限元软件ETABS及SATWE进行结构建模,对其加层前后的抗震性能进行分析,为将来此类工程设计提供参考。本文主要内容为:1.通过总结分析框-剪加层结构体系阻尼比可知,对于钢结构加层层数较少、结构布置较为规则的加层结构体系,其阻尼比受混凝土结构影响较大,可选用常数阻尼比0.045;利用ETABS建模,分析增层钢结构采用不同柱脚刚度的框-剪加层体系抗震性能可知,对于无支撑加层钢结构应尽量采用刚接形式,对于有支撑加层钢结构,柱脚铰接优势更明显,本文加层钢结构采用有支撑、柱脚铰接方案。2.分别采用ETABS和SATWE两种有限元分析软件,建立加层前后结构计算模型。两种软件计算结果保持一致,验证了模型的准确性。加层前后模态分析结果表明,结构加层后周期变长,最大增量为0.029s,整体结构变柔;加层前后反应谱分析结果表明,加层后结构层位移、层间位移角及层剪力均有不同程度的增加,其中层位移最大增幅为8.6%,位移角最大增幅为11%。原结构顶层处剪力增幅约为30%,底层剪力增幅在5%以内,由此可见,钢结构加层使得地震响应增大,对抗震不利。3.选取EL-Centro波、Borrego波和人工波,采用ETABS软件对加层前后结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析。加层后结构最大层位移、最大层间位移角及最大层剪力都明显大于原结构,其中层位移最大增幅约为15%,层间位移角最大增幅约为20%,原结构顶层最大剪力增幅约为30%,底层最大层剪力增幅均在10%以内。钢结构加层使得整体结构塑性铰出现时间提前,数量增多;与剪力墙直接相连的框架梁、结构底部开洞剪力墙均为薄弱部位,应重点加强;地震结束时,仅梁端出现塑性铰,柱和剪力墙均未进入塑性阶段,结构设计体现“强柱弱梁”抗震设计理念。
【图文】：

中州大楼加层改造

意大利市政府办公楼加层
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU352.11;TU398.2

【参考文献】

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本文编号：2697114