某带高位转换高层结构工程实例分析.pdf

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1、V01．5No．2第5卷第2期2013年4月Apr．2013某带高位转换高层结构工程实例分析郑昊1徐其功1’2古娟妮3(1．广东省建科建筑设计院，广州510502；2．广东省建筑科学研究院，广州510520；3．广东省城市建设技师学院，广州510520)【摘要】通过一工程实例，对比分析探讨了转换层设置在不同位置对结构基本动力特性、变形特性及局部受力构件应力变化等的影响，为本类工程设计提供参考。【关键词】高层建筑；转换层；高位转换；抗震性能【中图分类号】TU973+．31【文献标识码】A【文章编号】1674—746l(2013)02一0046—05布的模式分配到各个楼层。底部剪力法仅考

2、虑了1引言结构的基本自振周期，未考虑高阶振型的影响，具有较大局限性。近年来带转换层的高层建筑发展迅速，此种结2．2振型分解反应谱法构下部布置刚度小的框架柱以获得大空间作为商振型分解反应谱法是利用单自由度体系的加场、餐馆、文化娱乐设施，上部布置刚度大的剪力墙速度设计反应谱和振型分解原理，求出各阶振型所形成小空间作为住宅、酒店或办公用房，可以较好对应的等效地震作用以及相应的内力和变形，然后地满足建筑功能的需要。在地震区，许多高层建筑按照一定的组合原则对各阶振型地震作用效应进的转换层位置较高，一般在3～6层，有的位于7～行组合得到多自由度体系地震作用效应的计算方10层，一些建筑转换层设置甚

3、至超过10层，即出现法。由于它考虑了结构的动力特性，一般都能给出了所谓的高位转换结构。比较满意的结果；而且它能够解决其他方法难以解2高层建筑的抗震分析方法决的非刚性楼盖空间结构的计算，因而成为当前确定结构地震反应的主导方法。根据计算理论与计算方法不同，常用的地震反2．3时程分析法应分析理论和计算方法可划分为两大类：一类是等时程分析方法是一种直接积分的动力学方法，效地震作用的静力计算方法，运用反应谱法(包括它是将地震波按时段进行数值化后，输入结构体系底部剪力法和振型分解反应谱法)求得作用于建筑的振动微分方程，采用逐步积分法进行结构的动力物上的等效地震力，并将其作为静力荷载进行结构反应分

4、析，计算出结构在整个强震时域中的振动状反应分析；另一类是用直接动力法求解地震作用下态全过程，给出各个时刻各杆件的内力和变形，从结构的内力和变形的方法，如弹性和弹塑性时程分强度和变形两个方面来检测结构的安全和抗震可析法。靠度。时程分析法能更真实地反映结构地震响应2．1底部剪力法随时间变化的全过程，并可处理强震下结构的弹塑底部剪力法是一种简化方法，是反应谱分析法性变形，因此已成为抗震分析的一种重要方法。中的一种近似方法，便于设计者手算。该计算方法多自由度体系的地震反应方程为：的要点就是首先根据地震影响系求出结构底部总[M]{戈}“C]{茗}+[K]㈨=一[肘]{髫。}的剪力，然后将此剪力

5、按照沿结构竖向倒三角形分(1)【作者简介】郑昊(1980一)，硕士，工程师。主要研究向：高层建筑结构设计及工程抗震。某带高位转换高层结构工程实例分析47将式(1)转变成时间增量时段内产生的力增量式(8)给出的向量就是时程分析过程中下一步的平衡方程为：的初始条件，此外还需要同一时刻的加速度向量：[M]{缸(t)}+[C(t)]{缸(t)}+戈(t+At)=[K(t)]{血(t)}=颤t)(2)f—(t+At)+fo(t+—At)-fs(t+At)rq、⋯7Af(t)=一[M]{缸。(t)}(3)[M][C(t)]、[K(t)]分别为t时刻结构阻尼和刚度其中厶(t+At)和兀(t+At)

6、分别代表从t+&时矩阵，缸(t)、缸(t)、Ax(t)为t时刻节点的加速度刻的速度和位移条件求得的阻尼力和刚度力向量。增量、速度增量和位移增量，为荷载增量。3工程实例分析用线性加速度法逐步积分，并把含有已知初始条件的各项移到右边：3．1工程概况[K(i)]{缸(t)}=分(t)(4)本工程位于广东省某海滨城市(图1、图2)，该[K0)3=[K(￡)]+A-67[MI+烈3c(￡)](5)结构为带转换层的框架．核心筒，共26层，第五层为转换层，其中1—5层为餐饮、文娱设施，6—26层为矽(￡)=职f)“M][寺(￡)+3戈(￡)]+酒店客房。楼高97．65m、屋顶装饰膜结构高132．4

7、m，在标高73．250处设置停机坪。[C(t)][3x(t)+等(t)](6)方程(5)是增量位移向量Ax(t)的标准静力刚度方程形式，其中[K(i)]和舒(t)可以理解为有效动力刚度矩阵和有效荷载增量矩阵。每步分析开始时，首先由此时的条件所确定的质量、阻尼和刚度特性计算[K(i)]，并由此计算该时刻的速度、加速度以及在这段时段中特定的荷载增量计算舒(t)，然后求解处出加速度增量。缸(小参缸(旷》(一3x㈤(7)时段最终时刻的位移和速度向量可表示成：戈I‘