某带穿层柱框架结构的抗震性能分析

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随着我国经济的高速发展,城镇化的发展也越来越快,城市人口数量越来越多,在城镇涌现出大量的多层、高层建筑及超高层建筑,其中不乏形体复杂,建筑外观多样化的结构,像住宅、酒店和商场等,而商业建筑一般人流密集,建筑外部造型宏伟,内部空间宽敞,结构平面大开间,而由于共享开间又容易形成穿层柱等比较复杂的的结构形式,商业建筑的使用功能多样化,可做餐饮、娱乐、购物、休闲等于一体的综合商业,而商业建筑也可能后期改造,比如楼层内做夹层,结构整体加层改造等,这是都是工程师所必须考虑到的问题。另外近年来地震活动频繁,造成危害严重,如何保证商业建筑的抗震性能,使其满足“大震不倒”的要求,就成为商业建筑设计中必须考虑的问题。随着基于性能的抗震设计的理论被工程界所采用,对其研究和应用已成为当前工程界热点。本文以某带穿层柱框架结构商业建筑为例,结合基于性能的抗震设计进行了以下几个方面的研究工作:1.本文结合规范要求,采用SATWE程序对合肥某商业建筑进行了小震下的振型分解反应谱法分析,补充了进行弹性时程分析,结果表明该商业建筑在小震下,有足够的安全储备,能够保证人员安全,保证“小震不坏”设防目标。2.考虑大震下结构进入塑性,本文采用PUSH&EPDA和Midas building两种弹塑性分析软件,对某商业建筑结构进行了静力弹塑性推覆分析。结果表明结构能够通过抗倒塌验算,满足“大震不到”,并且结构构件的屈服机制也满足“强柱弱梁”,同时比较了两种软件计算的差异。3.考虑地震动下结构的真实地震响应,采用PUSH&EPDA软件,对某商业建筑进行了动力弹塑性时程分析。结果表明,选取的三条地震波较为合适;结构能满足“大震不到”;并且找到结构地震下的薄弱构件,在实际设计中进行加强。4.分析了穿层柱在大震结构进入塑性情况下的受力性能。穿层柱表现出较好的变形能力,穿层柱出铰滞后。5.针对某商业建筑后期可能改造,加层等最不利工况的考虑,本文做了对某商业建筑改造加层后抗震性能分析,同时对比改造结构,找到结构变化部位,并且了解结构在大震下耗能,屈服机制等是否发生变化。结构表明,改造后结构同样可以满足设防水准目标,改造后结构在大震下耗能损伤机制有所改变,在设计中要考虑到结构改造后的情形进行设计。
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