型钢混凝土梁式转换层的设置位置对结构抗震性能的影响-论文.pdf

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1、科研开发型钢混凝土梁式转换层的设置位置对结构抗震性能的影～一“兰=一S一∞堇响一～m“～一rs．一m一～一～mna一r一*．一～e一U～一“一刚～甜一～U～_吼一B耋．一一s帅荸张坤张红亚(安徽建筑大学土木工程学院，合肥230022)摘要：对1栋18层的带型钢混凝土梁式转换层的高层建筑，采用SAP2000有限元分析软件建立了转换层分别设置在第2、4、6、8、10层的5组结构模型。通过对这5组结构模型的模态分析和振型分解反应谱分析，研究型钢混凝土梁式转换层的设置位置对高层建筑结构抗震性能的影响，得出一些有意义的结论和建议，供

2、高层建筑结构设置型钢混凝土梁式转换层时参考。关键词：高层建筑；转换层；抗震性能DOI：10．13206／J．舀g201408007THEEFFECToFSTEELREINFoRCEDCoNCRETEBEAMTRANSFERSToRYSETTINGPoSITIoNoNSTRUCTURALSEISMICBEHAVIORZhangKunZhangHongya(SchoolofCivilEngineering，AnhuiJianzhuUniversity，Hefei230022，China)．y．∞培∞∞．一n：．n一蛐一1概述1

3、)框支梁和框支柱用框架单元模拟，为简化计为满足下部大空间、上部小空间的建筑需求，结算未考虑刚域的影响。；JCl一￡构常在空间变化的楼层设置转换层，转换层因刚度2)型钢h混凝～土梁用三憾耋框架单元模拟，其截面用截突变需要承受较大的力，当设置梁式转换层时需要面设计器定义。较大的截面尺寸，而较大的截面尺寸会减小房屋净3)剪力墙和楼板采用以Kirchhoff理论为基础高。为不使房屋净高变小，可以通过在梁内设置型的薄壳单元模拟，为简化计算楼板采用刚性隔板假钢以减小梁的截面尺寸，而目前对带型钢混凝土梁定。本文采用特征向量法对结构模态方

4、程进行解式转换层的高层建筑结构抗震性能的研究较少。本耦，解耦后非耦合的典型线性结构系统方程为：文正是出于此目的，以一个带型钢混凝土梁式转换J()+2()+~doy(t)一∑pg(￡)(1)层的部分框支剪力墙结构为研究对象，通过改变型J一1钢混凝土梁式转换层的设置位置，进行相应的计算式中：()、()、岁(f)分别为质点相对于地面的分析和比较，以总结出型钢混凝土梁式转换层的设位移、速度、加速度；为第，z阶振型的阻尼与该振置位置对部分框支剪力墙结构抗震性能的影响。型的临界阻尼之比；03为第阶振型的结构自振圆*安徽省教育厅自然科学

5、基金重点资助项目(KJ2012AO54)。2模型建立第一作者：张坤，男，1987年出生，硕士研究生。采用SAP2000建模，建模时模拟各构件所用Email：443142061@qq．corn收稿日期：2014—0120单元如下：32钢结构2o14年第8期第29卷总第188期张坤，等：型钢混凝土梁式转换层的设置位置对结构抗震性能的影响频率；P为任意荷载位移函数幅值；(￡)为任意荷载位移函数。L——SAP2000采用分段多项式法进行模态方程的求解。本文反应谱分析时振型组合采用CQC法，方1【I向组合采用SRSS法。『IIl6(

6、wJo6()0()6O006()6o(抑j6()()3算例及分析36(H)(1本文的算例为1栋18层带型钢混凝土梁式转图2转换层以上各层平面换层的高层建筑，结构总高57In，其中，转换层以下为框架剪力墙结构，层高4．5m，转换层以上为纯剪力墙结构，层高3．0m，梁和楼板采用C3o混凝土，柱和剪力墙采用C4O混凝土，转换梁内采用Q235级HM400×300×10×16型钢，各层构件尺寸如表1所示。结构平面如图1、图2所示。■◆本工程设计使用年限按50年考虑，安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0．10g

7、，设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅱ类。本算例的楼面主要活载：转换层及以下楼面为3kN／m，转换层以上楼面为2kN／m；楼面主要附加恒载为1．5kN／m；填充墙主要线荷：转换层及以下各层为13．5kN／m，转换层以上各层为6kN／m。■◆■表1构件尺寸mmaF2；b-F4；c—F6；d-F8；eF1o图35组有限元分析模型3．1不同转换层位置对结构自振周期的影响通过对5组模型的模态分析，得到5组模型的前15阶振型的周期，如表2、图4所示。表25组模型前15阶振型的自振周期s图l转换层及以F各层半向本文将采用SAP2000软

8、件，通过对5组模型的分析比较来讨论型钢混凝土梁式转换层设置位置对结构抗震性能的影响，5组模型分别为：型钢混凝土梁式转换层设置在第2、第4、第6、第8、第10层，并分别用F。、F、F。、F、F。表示，如图3所示。通过对表2及图4的分析可知，在5组模型中SteelConstruction．2014(8)，V