带加强层的框架-核心筒高层建筑抗震受力性能分析

摘要

随着现代社会科技发展日新月异，高层建筑越来越多的涌现在人们眼前，并且成为了一个城市的标志。高层建筑能够更好的利用结构竖向空间面积，完美的解决了人们的居住和办公问题。常见的高层建筑结构形式有框架结构、筒中筒结构以及带加强层的高层建筑结构等。近些年来，地震发生的频繁性，致使高层建筑的安全性越来越受到挑战。08年的汶川地震使得大量的高层建筑倒塌，成为了危害人们安全的最主要因素。现代的高层建筑为了增强结构的整体性，降低结构的侧向位移，常在结构上设置加强层。不同数量的加强层使高层建筑受力更加均匀，但是在加强层处的受力分析就比较复杂，容易在加强层附近形成薄弱层。因此，对带加强层的框架-核心筒高层建筑结构要合理的布置加强层，这样对整个建筑结构抗震是非常有效的。　　现在梁式加强层普遍应用于高层建筑中，而对钢筋混凝土斜腹杆桁架式加强层缺少深入的研究，在这方面需要国内学者进行深入的研究与改进完善。本文在前人研究的基础上进行了如下的研究：　　1．首先介绍了高层建筑的定义、高层建筑的类型以及高层建筑的特点，并对不同的结构体系做了简要的介绍，指出了加强层的类型、作用和至今为止的研究情况，总结了加强层的工作机理、优缺点以及设置加强层的意义。　　2.本文以某省待建的高层框架-核心筒结构为例，运用结构分析软件MIDAS建立该结构的有限元计算模型，并在结构原模型的基础上分别布置了一道加强层，两道加强层和三道加强层的五种计算模型，并利用软件计算出各个模型的各项参数，以此为下一步抗震受力性能分析做好准备。　　3.采用不同的结构模型进行地震作用下的振型反应谱谱分析法，得到原模型以及布置了加强层的结构自振周期、层间位移以及结构层间位移角等各项参数，通过分析对比各个模型的计算结果，得到该结构模型的加强层最佳布置方案。结构的剪力滞后现象对于框筒结构来说危害比较严重，需要加强重视。尽量通过结构设计方案来缓解其危害，不然会是结构的一项不安全因素。本文对设置加强层的几个模型进行研究，探讨了不同模型中剪力滞后现象的程度，以此来选择结构最佳布置方案。　　4.通过有限元软件PKPM中的SATWE模块对本结构的不同模型进行弹性时程分析，以此来进行结构设计的补充计算。本文选取了三条地震波，运用PKPM中的EPDA&PUSH进行结构的受力分析，得出结构的弯矩以及位移等各项参数变化情况，通过对计算结果的分析比较，得出该高层建筑的加强层最佳布置方案。