考虑高振型影响的框架剪力墙结构基于位移的抗震设计

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1、第36卷增刊建筑结构2006年6月考虑高振型影响的框架一剪力墙结构基于位移的抗震设计‘辛力粱兴文(西安建筑科技大学710055)[提要]简述r框架一剪力墙结构直接基于位移的抗震设计过程。在结构各自振型及相应自振周期已知的前提下，由其等效单自由度体系等效位移导出结构位移曲线，解决了高层建筑结构各振型目标侧移曲线的建立问题，在考虑高振型影响的基础上实现了框架一剪力墙结构直接基于位移的抗震设计。通过算饲介绍本文所给设计方法的全过程．并由静力弹塑性分析验证了本文方法的可行性。[关键词]框架-剪力墙结构高振型影响直接基于位移的抗震设计Displ

2、acement—basedSehmicDesignMethodofFrame-shearWallStructuresConsideringHigherModeEffect∥XinI，I．LiangX／n卵en(Xi‘anUniver§ii7寸fArchitecture,aMTechnology，Xi’an7￡0055。China)Abstract：TheprocedurefordirectDisplacement-BasedSeismicDesign(DBSD)method。fframe—shearwallstrue-turesisb

3、ienvintroducedOnthepremisethatthestructure’smodeandperiodsareknown．thedisplacementcuwecanbededucedbytheeffectivesingle—degree‘of’freedomsystem’sequivalentdisplacementn’Sasolutiontodeter—minethetargetdisplacementcurveofhigh·risebuildings．SotheDBSDofframe’shearwallstructu

4、rewhichtakeshigh-ermodeelfeelsintoaccountbecomesaccessibleAcasesn】dyisuseda9exall_pletoi11usUatotheapplicationofthepro—posedprocedureMeanwhile，itpfoveothatthismethodisfeasiblebypushoveranalysis．Keywords：flame-shearwallstructure；highermodeeffects；directdiplacement。baseds

5、eismicdesignO前育基于性能／位移的抗震设计方法要求在建筑结构设计初期，以变形(位移)作为设计变量，这就需要首先给出结构的侧移模式，即结构在地震作用下的侧移曲线。由于建立侧移曲线的方法还停留在结构简化模型推导或经验公式基础上，大多数采用结构第一振型侧移曲线作为初始侧移曲线，而未考虑高振型的影响，故而无法估计高耸建筑结构的性态。因此目前这种分析方法比较多地甩在RC框架结构的抗震设计中，而对于框-剪结构，剪力墙结构，筒体结构等高层建筑结构，还有待进一步研究。我国现行规范三水准抗震设防目标主要是结构在高地震烈度下，确保人身安全。而

6、许多重要或高科技设施不仅不允许强震下建筑物发生破坏，而且不允许内部设施损坏和中断工作，否则会造成重大经济损失，这对传统堤计理念提出了挑战。基于性能／位移的抗震设计可根据不同的性能要求，采用不同的设防目标，弥补f传统抗震设计的缺陷。试验研究表明．层间位移角能够反映一般的框架或框架一剪力墙结掏各构件变形的综合效果，与结构的破坏程度有较好的相关性，我国现行规范对框架’6—32剪力墙结构层问位移角给出了限值。以规范为基础对其进行量化，三性能水平对应层间位移角分别取：建筑结构使用良好，[0]=1／800；保证人身安全，[口]=1／300；防止结

7、构饲塌，(0】；1／100。以此为依据，可建立结构在地震作用下的侧移模式。1捏一剪结构的一移模式汪各振型目标位移1．1结构振型及自振周期计算对初步设计方案已定的框架一剪力墙结构，选用ETABS高层建筑结梅分析软件进行建模分析，求解备阶振型及相应的自振周期(以结构前三振型为例进行分析计算)。1．2最大层闻位移角出现位置基于位移的抗震设计要求给出结构在地震作用下的目标侧移曲线，这需要找出结构最大层间位移角位置。现以第一振型最大层间侧移角出现位置近似代替结构最大层间侧移角出现位置。有两种解决方案：一是根据数值分析所得的第一振型形状判断；二是

8、将结构连续化，通过解自由振动方程得到框架一剪力墙{陕西省自然科学研究计兜f项目(20∞Etl5)；陕西省教育厅专项科研计划项目(05JK236)。结构第一振型表达式z。(A，f)，地震作用下结构侧移函数对楼层坐标的二阶导