坡地不等高嵌固高层建筑结构地震扭转效应分析

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1、第26卷第5期贵州大学学报(自然科学版)Vol_26No．52009年1O月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)0ct．20D9文章编号1000—5269(2009)05—0121—04坡地不等高嵌固高层建筑结构地震扭转效应分析赖碧君，肖常安，付波(贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550003)摘要：对一平面规则、对称，底部不等高嵌固的高层钢筋混凝土框架结构，采用SATWE程序模拟底部不等高嵌固的边界约束条件与简化后的等高嵌固的边界约束条件进行地震作

2、用下的分析计算。结果表明，对于平面规则、对称，底部不等高嵌固的结构，将其简化为等高嵌固的边界约束条件进行分析计算，将会忽略实际结构中存在的地震扭转效应，为工程设计埋下安全隐患。关键词：高层建筑结构；不等高嵌固；扭转效应；位移比；周期比中图分类号：TU972．4文献标识码：A我国的西南地区(如贵州、云南、四川、重庆)39【x】-390大多数为山区，城市的空间有限，导致不少建筑不得不依山而建，一些高层建筑也是这种情况，这种00地形条件导致高层建筑的底部处于不等高嵌固的蕊ln情况，不等高嵌固将使得同一水平面

3、内嵌固部位的8{：位移受到约束，而未嵌固的部位的位移将比嵌固的，部位要大，这将产生扭转效应。在水平方向地震作营lKZA×用下，将加大高层建筑结构的扭转位移，使其抗震性能降低，容易发生扭转破坏。本文使用中国建筑39o03900390o39oo390039oor71l1科学研究院开发的多层及高层建筑结构空间有限X(0{≥《～杏～套《也元分析与设计软件SATWE，通过对一个高层混凝图1结构平面图土框架结构，在所有其他条件相同的情况下，分别自然坡地上，坡地的坡度均匀且为3．67。，建筑物模拟其底部不等高嵌固的

4、边界约束条件和简化后的纵向沿坡度的方向，基础采用人工挖孔桩，使得的等高嵌固的边界约束条件，进行整体分析计算，框架沿纵向处于不等高嵌固的边界约束条件，相邻研究不等高嵌固对结构扭转效应的影响。柱底嵌固端标高相差0．25in，纵向两端嵌固端的1工程概况高差为1．5rn，见图2，柱采用C35级混凝土，梁采某Ⅱ类场地上的高层建筑，无地下室，地上l5用C25级混凝土。层，标准层层高3．0m，建筑物总高度45in，柱网尺寸如图1所示，结构外围柱子的截面尺寸为500×500mm，内部柱子的截面尺寸为550×550mm

5、，横向框架梁的截面尺寸为200×450mm，纵向框三兰三兰架梁的截面尺寸为200×400mm，总建筑面积5370．31TI．建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6。，设计基本地震加速度为0．05g，设计地震一一一00一一分组为第一组。该高层建筑采用框架结构，建造于#一{=一一}!1函；；22不鲁高嵌固收稿日期：2009一o6—3O作者简介：赖碧君(1984一)，男，贵州清镇人，硕士研究生，研究方向：高层建筑结构，Emal：engineerlbj@163．com．通讯作者：肖常安，Email：ca．c

6、axiao@gzu．edu．Cr1．付波，Email：1117fubo@163．com．贵州大学学报(自然科学版)第26卷2结构分析计算一振型周期Tl之比，周期比能直接反映结构的抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系，周期比小意味着结2．1计算模型选取构抗扭刚度强，反之，周期比大意味着结构抗扭刚为便于下文的对比分析，以首层柱不等高嵌固度弱。从表1中看出，模型2、3、4与模型一的周期的计算模型为模型1；在简化为等高嵌固的计算模比的误差很小，可以忽略。说明将不等高嵌固的边型中，首层层高为3．0m的计算模型为模型2，

7、首界约束条件简化为等高嵌固的边界约束条件进行层层高为3．75m的计算模型为模型3，首层层高分析计算对整体结构的抗扭刚度影响不大。为4．5m的计算模型为模型4．2．3．2楼层位移比(1-2层)2．2计算参数建筑物在靠近嵌固端的位置，结构底部几层平采用中国建筑科学研究院PKPMCAD系列软动位移较扭转位移更快趋于零，因几种模型在x件PMCAD建模，转入SATWE进行结构空间整体向地震力作用下X方向位移比相同且均为1．0，限分析。对各模型均采用相同的计算参数：计算振型于篇幅，笔者仅列出了几种模型在Y向地震力

8、作数为l5个，模型1、2-,3、4的有效质量系数均大于用下底部两层Y方向的位移比，见表2．90％，周期折减系数为0．70，不考虑偶然偏心和双向地震扭转效应，中梁刚度增大系数为2．0，梁端表2Y向地震力作用下Y方向的楼层位移比弯矩调幅系数为1．0，连梁刚度折减系数为0．7，梁扭矩折减系数为0．4，对所有楼层强制采用刚性楼板假定。2．3模型比较与分析计算2．3．1周期比从表2看出，模型2、3、4其底部一、二层在Y表1方向的位移比相同且均为1．00，但模型1其