论文部分内容阅读
由于经济的飞速发展,高层建筑的建设越来越多,为了追求更完美的外形,更舒适的内部环境以及更宽敞的使用空间,超限的高层建筑也就随之出现了。我们常说的超限建筑通常指那些超出规范规定的高度或是超出普通结构类型范围的高层建筑工程,同时还包括一些结构体型严重不规则的高层建筑工程以及一些规范要求的必须通过抗震专项审查专家论证的高层建筑工程。常见的超限建筑大概分为两类:一类是竖向高度超限,另一类是空间结构布置不规则超限。目前,各国对超限建筑的抗震设计都处于研究阶段,各国也相继出台了一些法律法规来帮助设计者对超限建筑进行抗震设计与分析,我国虽然也制定了一系列的法规,但有关超限建筑的设计还没有一个统一的设计方法,设计者主要是通过以往的工程经验对超限建筑的抗震进行设计,然后再经过专家的专项审查和论证,确保这类特殊超限高层建筑安全可行且科学合理。本文根据国内外文献,以某带转换层的超限结构工程作为算例,对结构超限情况进行判定并对结构的布置和选型进行研究,分别采用SATWE和MIDAS两种软件验算了结构的周期与振型、位移与位移比、楼层剪力与楼层倾覆弯矩、剪重比、楼层侧向刚度比与受剪承载力、框架承担倾覆力矩百分比以及结构的稳定性等整体控制性指标,并采用弹性时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算,对比分析反应谱法得出的地震作用下的基底剪力,对不满足规范要求的进行调整或者采取相应的加强措施。为了更深入的研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能发挥情况、计算结构的整体性能等各项重要控制性指标、研究结构关键承重构件的震后塑性损伤情况、找出结构的薄弱部位或者个别的薄弱构件并提出相应的加强措施,采用有限元软件MIDAS Building模拟结构罕遇地震下的弹塑性时程分析,通过研究结构在罕遇地震作用下的自振周期、层间位移角等整体综合指标,判断结构在大震作用下的整体抗震性能,明确结构是否满足规范要求的“大震不倒”的设防水准。通过研究核心筒墙肢、连梁的损伤情况以及转换层中框支柱和转换梁的受力情况,判断结构是否满足现有抗震性能化设计目标,对不满足的构件进行优化设计。本文在进行时程分析时选取了7条地震波并取其平均值与反应谱法的结果进行对比,采用振型分解反应谱法计算地震作用时考虑了双向地震的作用,在对楼板进行多遇地震和罕遇地震下的应力分析时采用ETABS单独建立了弹性楼板的壳元,使得数据更为丰富,对结构的分析更为全面。