带水平加强层的高层建筑地震响应分析

摘要

在高层或超高层框架-核心筒结构中合理布置水平加强层,在当今很多实际工程中都有灵活的运用。它能有效减小结构水平方向的位移、提高结构的抗震能力。同时,在对加强层进行设置时,有很多设置参考理论,本文选择B.S.Smith的最优加强层设置理论,运用大型有限元软件ANSYS,建立一高层框架一核心筒结构,分别对其设置六种不同的加强层工况,采用时程分析法对结构在地震作用下的响应进行了分析,本文主要工作如下:
　　 1.分别在对设置加强层前和设置加强层之后的高层框架.核心筒结构进行模态分析,得到各种工况下的结构自振频率以及振型特性,为下面的分析打下基础。
　　 2.通过时程分析法,得到在不同工况下结构顶层位移和层间位移角随时间变化曲线,能直观反应出加强层的优化控制效果；比较不同工况下结构内力变化情况,分析在地震作用下加强层对结构的影响。
　　 3.以上述计算结果作为依据,说明布置合理的加强层,能有效提高结构抗震能力。总结设置不同加强层对结构的动力特性影响规律,证明水平加强层能有效减小结构侧移以及提高抗侧刚度。
　　 4.基于B.S.Smith最优加强层理论,采用时程分析法进行计算,得到在该框架-核心筒结构设置单道加强层时的最优位置,与理论值进行对比,证明B.S.Smith理论的普遍适用性,并为实际工程问题提供参考。