地裂场地上带斜柱转换层的框—剪结构性能分析

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由地裂缝产生的地面不均匀沉降,对各类建筑结构造成很大影响。工程上通常采用避让的办法,现有规程规定避让距离为20m,限制了高层建筑的建设范围。斜柱转换是一种新型的转换形式。与常见的梁式转换、厚板转换相比,其上、下楼层竖向刚度突变较小,转换层空间利用充分,具有很好的经济实用性。目前国内外对该种转换形式的系统研究尚不充分,对其在地裂影响区内的研究也比较少,制约了其在工程上的应用。因此本文对地裂场地上带斜柱转换层的框架-剪力墙结构的性能分析就更具有工程意义。为全面分析斜柱转换结构的受力性能,探究避让距离减小的可能性。本文采用有限元软件ETBAS,建立了转换层分别设在2、3、4层三个模型,从以下三个方面对其进行分析:(1)弹性性能分析;(2)静力弹塑性分析;(3)不同场地(普通场地和地裂场地)对比分析。通过弹性分析发现:结构的周期、水平侧移、位移角随着转换层位置的升高而增大;在转换层处楼层位移、位移角发生突变,对结构的抗震性能影响明显。通过静力弹塑性分析揭示了大震作用下斜柱转换结构在塑性铰分布、极限承载能力、延性等方面的地震响应规律。通过不同场地条件的对比发现:在16~19m处,转换层位置的变化对不均匀沉降不敏感,地震作用起控制作用;16m以内,不同位置的转换层结构变形相差较大,不均匀沉降起控制作用;论证了该结构安全避让距离减小的可能性。
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