有限刚度加强层对框架—核心筒结构抗震影响的研究

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由于整体抗侧移刚度不满足设计要求,框架—筒体结构不能够使其顶点位移在风荷载或者地震力作用下达到国家规范所要求的限值。为了提高框架—筒体结构的抗侧移刚度,通常利用建筑设备层,避难层空间增设水平加强层来加强核心筒与框架柱之间的联系,使结构整体抗侧刚度增大。带加强层高层建筑建成的有很多,通过对已有工程实例和资料分析可知大多数带加强层高层建筑都是采用刚性加强层来控制结构的水平位移,但是在地震力作用下刚性加强层会引起结构刚度、内力突变,难以使加强层区间呈现“强柱弱梁”,“强剪弱弯”的屈服机制,所以刚性加强层主要应用于非地震区。由于汶川地震的影响,成都地区框架—筒体结构采用刚性加强层将会对抗震带来非常不利的影响,所以对于加强层的研究不能仅仅停留在刚性加强层上,还需进一步深入研究。针对目前水平加强层的研究主要集中在刚性加强层上,本文通过研究刚性加强层与“有限刚度”的钢筋混凝土桁架加强层在地震中的反应,讨论这两种加强层形式在地震作用下对于结构内力的影响程度,尝试采用“有限刚度”的钢筋混凝土桁架加强层代替刚性加强层,解决结构在地震作用下刚度突变而引起的结构局部内力过大的问题。本文使用有限元分析软件SAP2000对一幢分别采用七种不同水平加强层设置方案的框架—筒体结构模型进行计算分析。根据我国设计规范对模型进行地震动力分析,通过对比刚性加强层和“有限刚度”加强层这两种不同的加强层形式对结构的周期,侧移,内力等的影响,来讨论在抗震设防烈度比较高的地区采取怎样的措施来减轻由于水平加强层刚度过大造成的结构在抗震中的不利影响。
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