地震作用下的错层框剪结构动力特性及抗震性能分析

摘要

伴随着社会的发展人们生活水平的提高，人们在经济大改善的同时也开始对房屋的居住和使用空间的享受有了越来越高的要求。为了满足人们的需求，开发商开始探索错层式新型建筑。错层结构是一种复杂的结构形式，主要以错层框架结构和错层剪力墙结构居多，目前对错层框剪结构形式研究较少，在高层建筑中常用的结构形式主要是框架剪力墙结构形式，本文研究错层框剪结构的动力特性和抗震性能。
　　本文首先对框剪结构的剪力墙进行合理的布置，建立普通和错层结构，用有限元分析软件PKPM进行反应谱分析。对错层结构利用反应谱法和时程法进行弹性动力特性分析，分别从楼层层间位移、楼层层间位移角、楼层总剪力等方面来研究并用SATWE和PMSAP对比分析。鉴于错层结构是一个复杂的高层建筑，宜进行弹塑性时程分析，因此，本文对错层结构采用EPDA软件在罕遇地震作用下进行弹塑性时程分析，得到两种错层结构在地震波下的加速度响应，并对结构的弹塑性变形进行分析。
　　分析结果显示:(1)错层的出现会加大结构的扭转效应，错层使结构产生短构件，使结构抗侧刚度增大，在地震作用下会减小结构位移;(2)加贯通层有利于结构稳定，提高最大层间位移角发生位置，可以为结构发生破坏延时;(3) SATWE程序计算的振型周期大于PMSAP程序计算，其他数据均小于PMSAP程序的计算，在弹性动力时程分析中，弹性动力时程的平均值大多小于振型分解反应谱法的数值，采用振型分解法计算安全可靠;(4)判断结构薄弱层可以通过最大有害层间位移角的位置来确定。
　　论文对错层结构设置转换层进行研究，分析在多遇地震作用下转换层对错层结构的影响。结果表明:(1)转换层的设置对错层结构顶点位移影响不大，伴随转换层位置的升高，转换层以下各层的层间位移会有显著地增加;(2)随着局部错层数的增多，越靠近转换层的错层处层间位移角突变越大，同时转换层的位置的升高，对层间位移角减小有贡献。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 课题国内外发晨现状

1．3 本文研究的思路及主要内容

2 框剪结构受力特性及抗震性能分析方法

2．1 框剪结构的协同工作原理

2．2 结构抗震计算方法

2．3 设计程序简介

2．4 本章小结

3 结构模型设计与弹性分析

3．1 概述

3．2 模型建立

3．3 结构设计参数

3．4 多遇地震下普通结构与错层结构的动力特性分析结果

3．5 本章小结

4 多遇地震下错层结构的弹性动力时程分析

4．1 地震波的选取与调整

4．2 多遇地震作用下的弹性动力时程分析

4．3 本章小结

5 罕遇地震作用下错层结构的弹塑性分析

5．1 罕遇地震下动力时程(EPDA)分析

5．2 本章小结

6 转换层对错层结构的影响

6．1 概述

6．2 高层建筑梁式转换层结构的受力分析

6．3 模型建立及多遇地震下的弹性设计

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况

参考文献