高层框架—剪力墙结构的剪力墙合理布置研究

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高层建筑是反映一个国家,一个城市社会进步和经济繁荣的重要标志。目前我国的高层建筑采用的主要结构是钢筋混凝土结构,它具有强度较高、抗震性能较好,可塑性良好等优点。高层建筑结构体系中,钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系既能提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧能力,已被广泛用于各类建筑。剪力墙数量和剪力墙布局是否合理,关系到结构安全性与技术经济合理性。在实际结构设计中,结构设计人员对剪力墙与框架的设计一般仅仅根据经验,经计算机模拟计算后根据规范进行调整,过程费时且盲目,难以对结构设计形成统一有效的认识。故利用概念设计原理对框架-剪力墙结构的安全与可靠性进行研究,多次计算分析,以提高建筑物的安全性和合理性。本文在阅读和参考国内外近些年的文献的基础上,对框架-剪力墙结构的剪力墙优化理论和分析方法有一定的了解后,基于框剪-剪力墙结构中合理的剪力墙位置和数量对结构刚度、水平侧移等有影响。主要进行了如下工作:(1)以建筑方案为依据,在满足结构设计和规范要求的基础上,选择四种不同的剪力墙布置模型,分别采用有限元分析软件SAP2000和PMCAD SATWE进行了建模和分析。(2)分别采用SAP2000和SATWE的振型分解反应谱法分析计算框架-剪力墙结构的内力和位移,依据规范,通过对比各种结构模型的剪重比、刚重比、周期比、弹性层间位移等参数,判断各模型剪力墙布置的合理性,选择最合适的剪力墙布置模型;同时对框架与剪力墙如果更好的协同受力进行初步探讨,并分别得出两种有限元分析软件对剪力墙合理性分析的结果。(3)对比SAP2000和SATWE的分析结果,说明两种软件在分析过程中参数选取的联系性,结合联众软件的分析结果得出剪力墙的合理数量和布置的相关结论,并且为框架-剪力墙结构在实际工程中的运用提供一些合理性的建议。
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