双塔大底盘带偏心耗能支撑结构的抗震分析

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双塔大底盘结构独特的造型及新颖的结构体系越来越多的被人们设计和建造。双塔的存在使得结构的受力性能要复杂的多,当然是相对于比起普通高层建筑来说。框架体系在高层结构中较为常见。若将双塔结构设计为框架形式,则在抗侧能力方面存有欠缺,其中最明显的是其侧移要求不易满足规范规定。能够解决问题的办法就是在抗侧力方向加设支撑,增大侧向刚度。有两种支撑形式共同存在:中心支撑和偏心支撑。本文采用偏心支撑,原因是其抗震性能良好。让偏心支撑处于双塔结构中抗侧力构件的主导地位,把双塔和偏心支撑组合在一起“各司其职”就形成了新模型。新模型的抗震性能更加优越,易于达到抗震设防目标——小震不坏,中震可修,大震不倒。本文借助SAP2000这一有利的分析软件,以一个22层的算例、两种不同的结构方案、不同的地震波及在不同的地震作用方向下进行结构的地震响应分析。文章首先对两种方案进行模态分析,得到结构的自振周期值及前九阶振型。其次输入三种地震波EL-Centro波、Taft波、兰州波1,作用方向为X、Y两个方向,对两种方案进行时程分析。通过得出的相关数据和图表来比较分析两种方案的一系列相关的地震反应随波形的变换、地震波作用方向的改变而变化的规律,最后得出结论:(1)模态分析结果显示:无论中心支撑体系还是偏心支撑体系,结构的振动形式都是多种多样的;(2)时程分析结果显示:两个结构方案的顶层绝对加速度曲线、顶层速度曲线、最大层位移曲线及最大层间位移曲线可以通过时程分析得到。从数据和曲线中可以看出三种不同的地震波、两个不同的地震波作用方向都导致了两个方案地震反应的不同,集中体现在地震反应的最大值及其出现时刻;偏心支撑体系正是通过耗能梁段耗散大量地震能量才使得其地震反应要小于中心支撑体系。
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