带梁式转换层结构中落地剪力墙合理布置研究

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高层建筑在我国有着飞跃的发展,随着人们对居住质量与工作环境的不断追求,高层建筑也不断往更加复杂、更多功能的方向发展,而带转换层的建筑结构能为人们带来更大的建筑空间与功能分区,充分满足人们的生活需求。但是,由于转换层下部楼层需要大开间的布置,只有少数墙肢落地来满足抗震需求,因此,如何控制落地剪力墙的布置形式,使其数量既满足底部大空间的需求,又能避免转换层附近的抗侧刚度的突变,同时达到节约材料的目的,是一个需要认真研究的问题。本文在国内外学者对转换层结构与落地剪力墙两者研究的基础上,基于一带梁式转换层结构的工程,结合剪力墙的结构布置要求,选用几种工程中较为常见的剪力墙布置形式及厚度,通过PKPM中的SATWE与PUSH板块对结构进行有限元分析计算,研究不同落地剪力墙布置方式对带梁式转换层结构抗震性能的影响,对比计算结果的各项参数指标等,确定一种转换层结构中落地剪力墙的合理布置方式。本文研究的主要内容如下:1.建立5种不同落地剪力墙的布置方式的计算模型,采用振型分解反应谱法分析,通过对比模型自振周期、立面规则性、层间位移角、竖向构件倾覆力矩占比等性能,研究不同落地剪力墙布置形式对带转换层结构的抗震性能的影响,并确定出其中一种较为合理的布置形式。2.在选出较为合理布置形式的基础上,通过改变落地剪力墙的厚度,建立5种不同落地剪力墙厚度的计算模型,分别进行振型分解反应谱法分析,再对比模型的自振周期、立面规则性、地震反应力等的变化情况,讨论剪力墙厚度对结构抗震性能的影响,并确定出其中一种较为合理的落地剪力墙厚度。3.基于较为合理的落地剪力墙布置方式及厚度的模型,对结构进行弹性动力时程的补充分析,将计算结果中的基底剪力、层间位移角与反应谱法计算结果进行对比分析,验证模型的合理性。并根据模型包络内力云图,对结构内力较大与结构薄弱环节提出了加强措施建议。4.进一步对优选出的结构模型进行弹塑性法(PUSH-OVER)分析,通过结构性能曲线,整楼塑性铰出现情况,研究整楼模型的损伤程度以及出铰规律,验证该优选出的结构模型是否在罕遇地震作用下满足“大震不倒”的抗震设防要求。
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