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随着社会经济的进步和科学技术水平的提高,高层建筑得以出现,而城市人口集中、用地紧张以及商业竞争激烈化,又进一步促进了高层建筑的迅速发展。近几十年来,钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系以其在使用功能和结构抗震性能上的优越性,得到了广泛的应用。与此同时,地震灾害频繁出现,给人们带来了不可估量的损失,框剪结构也正面临着前所未有的严峻考验。本文针对框剪结构在地震作用下的动力特性主要作了以下工作:
1、利用ANSYS有限元软件,结合工程实例,建立框剪结构原始模型(即模型1)。采用三种不同的方式(即减小剪力墙厚度、对剪力墙开洞及减少剪力墙数量)对原始模型中剪力墙刚度进行削弱后,建立另外三个框剪结构模型(模型2、模型3及模型4)以作对比;
2、提取各模型前20阶模态,获得其自振频率和周期,探讨剪力墙刚度变化对结构自振特性的影响,得出随着剪力墙厚度减小、剪力墙开洞和剪力墙数量减少,框剪结构自振频率将减小,自振周期将增大,振幅也有所变化;
3、对各个模型进行反应谱分析,将各模型整体变形、楼层位移及层间位移角作对比,探讨剪力墙刚度变化对结构地震响应的影响,得出随着剪力墙厚度减小、剪力墙开洞和剪力墙数量减少,框剪结构整体变形、楼层位移及层间位移角均增大的结论。
4、分析各模型在输入三条不同地震波时的位移时程曲线,将各个模型最大位移节点产生的位移作对比,探讨剪力墙刚度变化对结构地震响应的影响,得出随着剪力墙厚度减小、剪力墙开洞和剪力墙数量减少,框剪结构最大位移将相应增大。
本文主要是针对剪力墙刚度变化对框剪结构动力特性的影响进行分析研究,为设计人员提供一定的参考依据。