立面收进框架-剪力墙高层建筑结构抗震性能分析

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近年来,为满足生产和人民生活的需要,高层建筑飞速发展。基于中国的地震活动,所有的建筑,特别是有立面收进高层建筑结构,都要考虑到地震作用以及规范标准,同时还有立面收进对高层建筑的抗震性能的影响。本文以兰澳花苑高层建筑为研究对象,分别利用有限元分析软件SAP2000 v16.1建立了立面收进与非立面收进两种高层建筑结构模型,并利用时程分析法研究了立面收进高层建筑在El Centro、Altadena和ARRY06三种地震波作用下的抗震性能和非立面收进高层建筑在El Centro地震波作用下的抗震性能。以下两点是该研究的主要结论:  首先,研究了立面收进对总高度106.4米的34层的立面收进框架剪力墙混凝土RC高层建筑的影响。结果表明,一、立面收进高层建筑结构周期比等于0.885,证明了立面收进高层的扭转为常规扭转。二、所有模型结果分析(包括模型顶部位移分析,层间位移分析,层间位移角分析和层间位移比分析,地震作用水平力P,模型中X和Y方向地震作用下正负楼层剪力及弯矩曲线,X和Y方向的扭转和模型X和Y方向的刚度比?2)在ARRY06地震波作用下是最为大的,而在El Centro地震波作用下是最小的。三、在三种地震波(El Centro、Altadena和ARRY06)作用下立面收进高层建筑模型的抗震侧刚度和内力在收进层有突变,证实了第七层为结构的薄弱层。在地震的作用下,高层建筑的破坏是从结构的薄弱层开始的,而第七层的薄弱特征直接影响着高层建筑结构的抗震能力,会导致严重的变形。  其次,运用SAP2000 V16.1来分析总高度106.4米的34层两栋混凝土RC高层建筑塔楼模型(第一个模型有收进,第二个模型无收进)在同一场地条件、地震波(El Centro)以及规范下的地震作用,并且对比了这两栋高层建筑抗震性能分析的结果,从而分析了立面收进对高层建筑抗震性能的影响。  本文研究证实立面收进直接影响高层建筑。设置立面收进的高层建筑模型具有扭转应变,而不设计立面收进高层建筑模型不具有扭转应变。有立面收进高层建筑模型的位移比无立面收进高层建筑模型的位移要小,但是有立面收进高层建筑模型的内力有突变。我们在设计高层建筑时,若利用立面收进,则可以使高层建筑的位移减小,但同时高层建筑的内力会突变。
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