【摘 要】
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近年来,随着时代的高速发展,传统的多高层建筑已经不能满足使用要求,一栋栋超高层建筑拔地而起。在建筑功能上,很多超高层建筑都有用于办公需求,平面布置较为规整,而在立面上,由于建筑规范的要求,为避免结构侧向刚度突变导致的竖向不规则,大部分楼层高度差别不大。但在实际工程中,由于建筑功能需要,可能存在层高较小的楼层,从而导致结构的侧向刚度不能满足规范要求,于是,在此类问题中,如何处理由于功能需要而导致结构
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近年来,随着时代的高速发展,传统的多高层建筑已经不能满足使用要求,一栋栋超高层建筑拔地而起。在建筑功能上,很多超高层建筑都有用于办公需求,平面布置较为规整,而在立面上,由于建筑规范的要求,为避免结构侧向刚度突变导致的竖向不规则,大部分楼层高度差别不大。但在实际工程中,由于建筑功能需要,可能存在层高较小的楼层,从而导致结构的侧向刚度不能满足规范要求,于是,在此类问题中,如何处理由于功能需要而导致结构竖向不规则是结构设计的重点。目前,针对带有矮层设备层的超高层结构中,主要是解决层高较小引起的侧向刚度比不规则问题。目前,对于结构设备层的层高处理方法通常有以下三种:1.将设备层作为单独结构层;2.将设备层与其相邻上一层合并为结构层;3.将设备层与其相邻下一层合并为结构层。对于以上三种对矮层设备层的层高处理方法,应根据结构分析结果及功能使用情况综合考虑。本文以合肥市某含设备层的超高层框架-核心筒结构为例,结合结构抗震性能要求,从以下几个方面进行分析:1.假定结构设备层层高的不同方案,在小震下采用SATWE程序对不同的方案进行振型分解反应谱分析,对分析结果进行综合对比选择。结果表明:选择设备层作为单独结构层时,部分楼层侧向刚度比发生突变,但考虑核心筒整体悬臂受弯,剪力墙无反弯点,模型计算侧向刚度与核心筒剪力墙的层高关系不大,故采取进一步分析。2.采取将设备层作为单独结构层方案,在前面振型分解反应谱法分析的基础上,对整体结构补充弹性时程分析。分析表明:结构的楼层受剪承载力、楼层位移及层间位移角均能满足规范要求。3.采用Midas Building软件对整体结构选取合理的计算模型,进行大震下的动力弹塑性分析。分析结果表明:结构的所有指标均符合规范规定,构件屈服机制满足“强柱弱梁”、“强墙肢弱连梁”、“强剪弱弯”的要求,可控制结构的破坏模式,实现“大震不倒”的设防目标。4.根据Midas Building分析结果选取结构设备层损伤相对严重的剪力墙墙肢采用Abaqus CAE 2020软件进行有限元分析,选用合适的单元类型及损伤模型。分析结果表明:仅所选墙肢角部个别单元发生中度破坏,其余部分均保持弹性,与弹塑性分析结果吻合。综合以上分析,本工程可选取设备层作为单独结构层,为保证工程使用安全,应采取适当的加强措施。图[57]表[23]参[74]
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