钢筋混凝土框架结构加层设计的模态分析.pdf

《钢筋混凝土框架结构加层设计的模态分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、施工技术钢筋混凝土框架结构加层设计的模态分析Modalanalysisofaddingstoreyonthereinforcedconcreteframestructure滕尊莉张振宁(陇东学院土木工程学院，甘肃庆阳745000)摘要:本文结合加层结构工程实例采用ANSYS有限元软件建立三维框架结构模型，研究混凝土加层和钢结构加层两种不同的加层方案。分别对原有框架结构、混凝土框架加层的整体结构、钢结构框架加层的整体结构进行模态分析，为选择合理的结构加层方案提供理论依据。分析结果表明：加层后的整体结构自振周期增加，第三振型的扭转变形大且影响到结构的使用；混凝土加层整体结构的周期和振型都大

2、于钢结构加层的整体结构。说明钢结构加层方案比混凝土加层更加合理。关键词:结构加层；自振周期；模态分析；振型Abstract:Inthispaper,theANSYSfiniteelementsoftwareisusedtoestablishthe3Dframestructuremodeloftheaddingstorystructure,theaddinglayersofreinforcedconcreteandtheaddinglayerofsteelstructurearestudied.Modalanalysisisusedtothefiniteelementmodalofthe

3、originalframestructure,theaddingstoreyoftheconcretestructure.Thetheoreticalbasisisprovidedforthereasonableoftheaddingstoreyofthestructure.Theanalysisresultsshowthatthenaturalperiodofvibrationincreaseintheoveralllayersstructure,largedeformationoccurredinthethirdtorsionalvibrationandaffectontheadd

4、ingstorey;Theperiodofthewholestructureoftheconcreteaddinglayerarelargerthanthatofthewholestructureofthesteelstructure.Theaddinglayerofsteelstructureismorereasonablethanthatofreinforcedconcrete.Keywords:structureaddinglayer；naturalperiod；modalanalysis；period中图分类号：TU2文献标识码：B文章编号:1003-8965(2016)06-

5、0083-03我国多数民用建筑属于低层或多层结构，这些建筑39.85m，宽14.65m，一层层高4.2m，二、三层层高物在设计过程中未进行抗震或抗震设防标准偏低，为了确3.6m，四层层高4.2m，建筑主体高度16.05m，结构平保这些建筑能够最大化的利用，需对这类建筑进行加固或面布置见图1。者加层改造，以达到抗震加固以及增加房屋使用空间的目抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.10g，特征周22的。常见的加层方法有直接在原有的钢筋混凝土框架结构期0.45s，基本雪压0.25kN/m，基本风压0.30kN/m。上增加混凝土框架以及轻钢结构加层，而确定合理的加层改造方案就成为当前加层结构设计

6、过程中最需要解决的问题，为以后的结构加层加固改造设计提拱理论参考依据。[1]清华大学的张涛使用ANSYS有限元软件模拟工程实例建立平面及三维有限元模型，对既有钢筋混凝土框架结构加层钢结构采用不同的加层层数，进行振型分析反应[2]谱分析得出可能出现的薄弱部位。长安大学殷亚军运用SAP2000有限元分析软件建立结构的三维模型，探讨不[3]同钢结构加层的自振周期和振动形态的变化。汪恒根据原有建筑的实际情况对室内、外加层各种方案进行了总结，[4]提出合理的加层方案。雷宏刚分析了门式钢架的结构形式及节点设计方法，为轻钢加层结构技术提供指导。图1结构平面布置图本文采用ANSYS有限元软件对某四层钢

7、筋混凝土框2有限元建模架办公楼加层结构进行模态分析。研究不同加层方法对于原有混凝土框架结构加层结构抗震性能的影响，为加层结采用两种不同的加层方案，通过ANSYS有限元软件构设计方法提供理论依据。建立三维框架结构有限元模型，原钢筋混凝土框架结构及加层后整体结构有限元模型见图2所示。其中：采用三维1建筑概况梁单元Beam188单元模拟框架梁柱杆件，Shell181单元模拟楼板。[5]某四层钢筋混凝土框架结构办公楼，建筑总长加层方案1：增加二层钢筋混