错层框剪结构剪力墙合理布置的分析及研究

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随着高层建筑的快速发展,高层建筑的形式也日渐多样化、复杂化,由于建筑功能和外观的需求,结构往往呈现出不规则布局,从而产生各种不规则的建筑结构,而错层结构就是其中的一种。错层结构是属于竖向不规则的结构类型,在建筑结构错层的地方会形成众多应力构件集中的部位,错层处附近的竖向抗侧力构件复杂,并且错层结构的楼板有时会受到比较大的削弱,在水平力作用下,错开的两段楼板产生的水平位移不能保持在同一水平线上,不能保证协调传力,导致在传力的路径上容易出现薄弱环节,结构的稳定性也会受到影响。本文主要针对错层框架-剪力墙结构中剪力墙的位置进行结构的受力分析和研究。主要工作的内容有:1.分析错层结构的受力特点以及结构错层时带来的不利影响;2.通过有限元软件SAP2000建立三种不同位置剪力墙的结构模型,从振型反应谱分析入手,通过位移和剪力研究三种结构模型的变形和内力变化,分析剪力墙布置的合理方法;3.通过加设错层处剪力墙分析结构的变形和内力变化情况,研究剪力墙加设的位置对错层结构的影响;4.运用动力时程分析方法,采用EL—Centro波、唐山波与兰州波计算各模型的楼层位移和剪力,并和反应谱分析进行对比,对结构进行罕遇地震的补充验算;5.将规则结构与错层结构进行对比分析。研究结果表明,在错层处采用错层梁测加腋等构造措施能够加强楼板之间的联系,使结构在错层处可以通过梁和楼板传力,改善错层结构的受力性能;不同的剪力墙布置对错层结构的受力有着不同的影响,合理均匀地布置剪力墙会增加整体结构的抗震性能,让框架和剪力墙更加协同工作,有效地减少楼层位移和剪力;错层结构中剪力墙在错层处纵横向相连布置以相互形成扶壁,能够在一定程度上减小楼层位移和剪力,增加剪力墙的整体性,有效地增大结构的抗侧刚度;错层处剪力墙地加设可以减小错层结构中短柱的影响,防止短柱的剪切破坏,提高结构的抗剪能力,增加整个结构的整体性能,改善结构的稳定性;规则结构的抗震性能优于错层结构。
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