多层剪力墙结构抗震性能研究和加固改造思路

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1、多层剪力墙结构抗震性能研究和加固改造思路　　摘要：对于多层建筑，往往采用框架结构形式、砖混结构形式，但是随着经济的发展，多层建筑采用剪力墙结构形式或者大量采用混凝土墙替代填充墙的情况越来越多，对于承受竖向荷载及风产生的水平荷载，剪力墙是越多越好的。但是对于地震力，结果却未必。本文通过对已建多层剪力墙结构的大震作用分析及根据分析结果进行改造，得出多层剪力墙结构设计的注意事项，对多层建筑采用剪力墙结构形式的地震分析有一定的参考价值。关键词：多层剪力墙结构设计大震弹塑性时程分析抗震设计Abstract:Formulti-storeybuildings,oftenusethefo

2、rmofaframeworkstructure,brick-concretestructurestructure,butwiththeeconomicdevelopment,multi-storybuildingwithshearwallstructure,ormoreandmoreextensiveuseofconcretewallsinsteadofawallfilledwithstandverticallevelloadsandwindloads,shearwallsbetter.Butforseismicforces,theresultisnotnecessari

3、lyso.Inthispaper,themajorearthquake8ofhighseismicintensityzonemulti-layershearwallstructureanalysis,thedesignconsiderationsofmulti-storeyshearwallstructure,theseismicanalysisofshearwallstructureintheformofmulti-storeybuildingshaveacertainreferencevalue.Keywords:Multi-storeyshearwallstruct

4、uredesign，Earthquakeelastic-plastictimehistoryanalysis，SeismicDesign中图分类号:TU973+.31文献标识码：A文章编号：工程概况本工程为一学校礼堂，为了适应礼堂舞台区的较为复杂的使用功能，舞台区的全部填充墙皆做成了混凝土剪力墙，通过附图1三维模型简图及小震计算结果表，我们发现现有的礼堂存在如下问题：剪力墙主要集中在下端舞台区，质心刚心偏离较大，地震扭转效应明显；结构周期（特别是部分构件开裂后的周期）与场地的卓越周期相近；剪力墙基本为低矮墙，地震作用下呈脆性破坏，整个结构延性严重不足。8附图1三维模型简图

5、加固改造思路我们通过采取如下措施改善结构抗震上存在的不足：减少结构质量中心与刚度中心的距离（偏心距）以减少结构在地震下的扭转效应。我们采取在剪力墙上开洞则可以减少质心与刚心的差距，减少结构的扭转效应。错开结构自振周期与场地卓越周期以减小地震力。通过在结构上开洞延长了结构周期，消减了地震力。改善剪力墙的延性。在剪力墙上开结构洞，把脆性破坏的低矮剪力墙变成用弱连梁连接的有良好延性的连肢剪力墙。从以上分析看来，我们通过上述的方式让结构主要的3个抗震不足之处都得到改善，应该是比较理想的方案。后面的计算分析也表明了这点。小震计算结果8分析的基本思路：采用中国建筑科学研究院PKPM工

6、程部研制的SATWE软件对现有结构对本地区设防烈度7.5度超越概率为63%的小震进行反应谱分析，得到结构的基本周期，振型等结构的基本动力特性及考察结构在小震下是否满足国规《建筑抗震设计规范》(GB20011)的要求。具体是位移，位移角指标是否超限，刚度比，扭转周期比，扭转位移比是否超限，计算所得的配筋是否超出现有配筋。如果这些指标都能满足，则可以判别结构可以满足小震下是处于弹性工作状态。发生“小震”后结构不需要进行修复即可继续使用。分析采用的基本系数抗震等级：国规里面抗震等级的设定主要关系到结构在中震、大震下的延性。故小震分析时候，所有构件的抗震等级设定为3级。小震分析下

7、的荷载组合按国规《建筑结构荷载规范》（GB50009）执行，且考虑活荷载最不利布置。结构重要性系数按1.0选取。小震分析结果摘要：大震分析结果分析的基本思路：采用PKPM工程部的动力弹塑性分析软件EPDA对结构进行本地区设防烈度7.5度超越概率为2%的“大震”选取3条地震波进行弹塑性时程分析（由于篇幅有限，本文仅选取人工波RH1TG035进行分析陈述），得出结构在大震下的顶点位移，层间位移，各个构件的内力包络，及地震时程结构塑性发展过程（包含剪力墙开裂及杆件塑性铰发展过程）。据国规GB50011，结构的平均位移角不超出1/10