地裂场地上带板式转换高层建筑结构的抗震性能分析

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1、分类号:TU310710-2014128058硕士学位论文地裂场地上带板式转换高层建筑结构的抗震性能分析陈松导师姓名职称傅光耀教授申请学位类别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2017年5月30日论文答辩日期2017年6月3日学位授予单位长安大学SeismicPerformanceResearchesonStructuresofHigh-riseBuildingwithTransferSlabsinFissureGroundAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenSongSup

2、ervisor：Prof.FuGuangyaoChang’anUniversity,Xi’an,China摘要由非地震地裂缝引发的地面不均匀沉降对各类建筑结构带来巨大危害。在实际工程中，现有规程对地裂缝的影响主要采取空间避让措施，即根据建筑物的结构形式、安全等级，所处位置（上、下盘）设定一个最小避让距离；板式转换层作为高层建筑转换结构的重要形式，其优点是下部结构柱网可以灵活布置，无须与上层结构对齐。但由于转换厚板集中了相当大的质量与刚度，使得转换层处结构上、下层竖向刚度发生突变，容易形成薄弱层，对抗震极为不利。本文在现有研究基础上，研究地裂场

3、地上带板式转换框支结构抗震性能，以论证高位转换在7度抗震设防区内地裂场地上的可行性，并在此基础上探索将规程规定的地裂缝影响区最小避让距离缩短的可能性，以期为实际工程应用提供参考与借鉴。本文完成的主要工作有：（1）以原设计在6度抗震设防区的河南洛阳宏业广场高层住宅这一实际工程为例，重新在7度抗震设防区内普通场地（避让距离不小于最小避让距离）上利用有限元软件对结构进行模态分析、反应谱分析、弹性动力时程分析，静力弹塑性分析等相关主要工作；（2）为研究板式转换层设置位置对结构抗震性能的影响，分别将转换厚板设置在2层、4层、6层顶，将这3种模型分别从自

4、振周期、结构侧移、层间位移及层间位移角、结构内力变化等角度进行对比分析；（3）以宏业广场高层住宅为算例，在7度抗震设防区内地裂场地（避让距离小于最小避让距离）上研究结构层间位移、层间位移角以及内力随避让距离减小的变化规律，并将其与在普通场地上（仅考虑地震作用）的层间位移、层间位移角以及内力进行对比分析，在此基础上求得最合理的避让距离。通过研究发现：（1）以宏业广场高层住宅这一工程实例具体研究分析来看，其在7度抗震设防区内普通场地上结构抗震性能指标依旧满足规范要求；（2）通过3种模型对比分析发现，随着转换层位置的提高，结构的自振周期、层间位移及

5、层间位移角，结构内力呈现一定的规律变化。并证明高位转换在7度抗震设防区具有可行性，但须对薄弱层进行适度加强；（3）地基不均匀沉降对结构的抗震性能的影响较为显著，在实际工程中应引起重视，合理的避让距离仍待进一步研究。关键词：板式转换层，地裂场地，框支结构，抗震性能，静力弹塑性分析iAbstractThenon-uniformgroundsubsidencecausedbynon-seismicgroundfissuresposesgreatharmtoallkindsofbuildingstructures.Inpracticalapplica

6、tions,theexistingrulesontheimpactofgroundfissuresmainlytakeavoidancemethodinspaceasmeasures.Inotherwords,accordingtothestructuralstylesofbuildings,safetylevel,location(upperandlowerdisk),aminimumavoidancedistancecanbeset.Asoneoftheimportantformsofhigh-risebuildingtransferst

7、ructure,transferstorywiththickfloorslabhastheadvantageofflexiblelayout,andnoneedtoalignwiththesuperstructure.However,theconversionofthickplatewithaconsiderablemassandstiffnessmakethestructurehavemutationonstiffnessintheverticaldirection,andbecomemucheasiertoformaweaklayer,w

8、hichisunfavorabletoearthquke.Basedontheexistingresearches,thispaperstudiestheseism