剪力墙结构相关论文
不同设计地震分组对剪力墙结构性能的影响
作者姓名:xxx 指导教师:xxx
摘 要:设计地震分组在剪力墙结构设计中的一个重要参数,通过设计地震分组一组,二组
的对比,分析设计地震分组对结构性能的影响。
关键词:设计地震分组 参数
Different design earthquake group to influence on the performance of the
shear
wall structure
Name: Han Li-chen Tutor: Yue Jian-wei
(School of Civil Engineering and Architecture, Henan University)
Abstract: Design earthquake group for the shear wall structure design of a important
parameters, through the design earthquake group a group, two groups of contrast, analysis and design of earthquake group influence on the performance of the structure. Keywords: classification of design earthquake parameter
一. 工程概况:
本建筑位于xx 市新城区,属高层住宅,主体结构十四层,层高均为2.8m ,室内外高差450mm ,剪力墙结构,商品混凝土现场浇注,预制混凝土圆桩;设计使用年限50年,设防烈度七度,抗震等级三级,防火等级二级,采用天正建筑软件进行建筑设计,PKPM 系列软件中的SETWE 模块进行结构设计。建筑平面施工图标准层图下图所示。
二.介绍
设计地震分组实际上是用来表征地震震级及震中距影响的一个参量,实际上就是用
来代替原来老规范“设计近震和远震”,它是一个与场地特征周期与峰值加速度有关的参量。一般而言,第一、第二分组大概相当老规范的“设计近震”,它仅与特征周期有关,且周期越长,分组越大;而第三分组大概相当于老规范的“设计远震”,在峰值加速度区划图中,它仅与峰值加速度衰减区段有关,而在特征周期区划图中,它不仅与峰值加速度衰减区段有关,还与特征周期有关。
三.对比分析
1. 地震作用下受力比较
仅考虑 X 向地震作用时的地震力
各层 X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号
Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力 Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 设计地震分组第一组:
Floor Fx Vx (分塔剪重比) (整层剪重比) Mx 15 23.92 23.92( 6.58%) ( 6.58%) 66.99 14 169.43 189.98( 5.10%) ( 5.10%) 591.46 13 165.67 352.57( 4.60%) ( 4.60%) 1575.23 12 142.19 483.00( 4.16%) ( 4.16%) 2915.81 11 128.61 587.00( 3.77%) ( 10 126.68 671.37( 3.44%) ( 9 130.21 743.41( 3.17%) ( 8 135.64 808.34( 2.95%) ( 7 141.90 870.41( 2.78%) ( 6 144.47 931.60( 2.64%) ( 5 144.43 991.53( 2.53%) ( 4 139.70 1047.95( 2.43%) ( 3 134.90 1097.98( 2.33%) ( 2 117.03 1138.04( 2.23%) ( 1 60.87 1158.33( 2.10%) ( 设计地震分组第二组
15 25.37 25.37( 6.98%) ( 14 179.54 201.46( 5.41%) ( 13 178.62 377.09( 4.92%) ( 12 155.74 521.74( 4.49%) ( 11 141.80 640.79( 4.12%) ( 10 138.24 740.46( 3.80%) ( 9 139.62 827.18( 3.53%) ( 8 142.90 905.32( 3.31%) ( 7 147.19 978.38( 3.12%) ( 6 148.17 1047.85( 2.97%) ( 5 146.84 1113.26( 2.84%) ( 4 141.13 1172.65( 2.72%) ( 3 135.59 1223.54( 2.60%) ( 2 117.29 1262.96( 2.47%) ( 1 60.94 1282.51( 2.33%) (
2. 整体结构性能的比较(左侧为第二组,右侧为第一组) (1)X向地震作用层间剪力(KN )对比
3.77%) 4531.09 3.44%) 6356.15 3.17%) 8345.85 2.95%) 10472.49 2.78%) 12722.31 2.64%) 15091.96 2.53%) 17583.08 2.43%) 20197.13 2.33%) 22931.08 2.23%) 25775.29 2.10%) 28709.45 6.98%) 71.04 5.41%) 627.52 4.92%) 1679.95 4.49%) 3129.30 4.12%) 4896.28 3.80%) 6917.58 3.53%) 9147.76 3.31%) 11556.60 3.12%) 14125.55 2.97%) 16844.38 2.84%) 19706.48 2.72%) 22704.58 2.60%) 25827.33 2.47%) 29058.24 2.33%) 32372.68
(2)XY向地震作用层间位移角对比
(3)XY向地震作用层间位移曲线对比
(4)XY向地震作用层间弯矩曲线对比
(5)分析
通过以上的数据和图形对比,可以明显看出,地震设计分组按第一分组时,地震作用下结构的地震反应力,楼层剪力和弯矩比按第二分组小。同一场地类别下,第一分组的特征周期值相对较小些,造成地震影响系数也会相应较小,从而地震作用下的影响相对较小。
四.结论
通过对多项参数的对比分析可以看出,设计分组的不同,作用于结构上的地震作用也会不同,结构的各部分内力都会相应的发生变化。从中认识到在结构设计中应加强对抗震设计的重视,选型合理,平面、立面布置规则,综合选用抗震抗风较好的结构体系,使结构有较好的整体工作性能,在设定抗震参数时应多方面考虑,合理选取,以使结构经济性能,受力性能都较为理想。 五. 遇到问题
在PKPM 建模时,楼梯处的窗户开洞问题,因为楼梯窗一般都处在楼板中间,所以开动不能按通常的方法,可以把楼梯窗洞口分成两块,在同一片墙上开两个洞口,上下洞口分别接着楼板,组装在一起可以形成楼梯窗洞。
在PKPM 建模时,剪力墙连梁有两种布置方式,按输入普通梁方式和开洞方式。其中按普通梁输入布置,梁间荷载布置较方便,但两端需添加节点导致不便;采用挖洞方式的话,不需添加节点,但添加荷载时较不便。到底选用哪种方式,看剪切变形的影响。剪切变形影响大,宜用开洞方式,剪切变形影响小,宜输入梁方式。具体可用连梁的跨高比来界定。跨高比大于5,按输入梁方式,小于等于5,按开洞方式。
参考文献
1. 吕西林 《高层建筑结构》, 武汉理工大学出版社,2007年2月 2. 李爱群,高振世,《工程结构抗震设计》,中国建筑工业出版社2004年2月 3. 刘满红,王东坡,《对剪力墙结构中连梁设计问题的探讨》,山西建筑2012年2月第六期,26-27
《混凝土结构设计规范》,GB50010-2002,中国建筑工业出版社,2002
年3月 4. 蒋宇,《浅谈剪力墙结构中墙体布置与经济性》,建筑结构,2011年8月第41卷增刊,41-48