什么是建筑结构由哪几部分组成 什么是建筑结构上的作用作用与荷载的关系( 二 )


部楼层荷载,为关键构件,要求做到大震不坏或轻微损坏 。其余关键构件还包括底部加强区剪力墙、首层柱及上部转换梁 。
3.3针对超限采取的主要措施
针对本项目的结构特点,采取了以下除常规手段以外的措施 。
3.3.1计算加强措施
(1)对斜柱传力、斜柱转换层处的楼板应力进行了专项分析 。其中楼面拉压梁设计内力不考虑楼板作用;拉压层楼板按弹性板分析;并考虑竖向荷载与常遇风荷载工况下的抗裂设计 。
(2)斜柱转换对整体结构受力的影响进行了专项分析 。
(3)计算竖向地震作用并包络配筋 。
(4)斜柱转折处的相关受拉梁按平面节点平衡力进行构件设计复核 。
(5)斜柱节点进行了有限元分析 。
3.3.2构造加强措施
(1)底部斜柱层以下的剪力墙、框架柱、斜柱及与斜柱相连的楼面梁抗震等级提高一级 。
(2)北塔核心筒东西向剪力墙内在斜柱层及以下各层设置钢斜撑以提高核心筒的抗剪能力及延性 。
(3)斜柱相关层的核心筒东西向墙内在楼面标高处设置型钢暗梁以传递因斜柱产生的水平力 。
(4)斜柱相关层(3~6层)楼面梁按偏压(偏拉)构件设计;斜柱顶层(7层)靠近斜柱的两跨采用钢梁;楼板加厚为200mm,根据中震应力配筋,并复核竖向荷载标准值下的裂缝计算配筋[4] 。
4.1弹性分析
本工程为复杂高层结构,采用SATWE和ETABS软件进行了多遇地震作用和风荷载作用下
的整体内力及位移计算,计算假定上部结构嵌固于
地下1层楼板处,并考虑扭转耦联振动、单向地震时
偶然偏心的影响 。以北塔为例,地震作用下其层间
位移角和楼层剪力曲线见图7,8 。
计算结果表明:1)地震及风荷载作用下结构最大层间位移角均小于规范限值;2)扭转周期比大于0.85,扭转刚度偏弱;3)结构在地震作用下与在风荷载作用下总剪力相当,均起控制作用;4)X向层间位移角在斜柱层有突变,说明斜柱能一定程度地增大整体结构的抗侧刚度,设计时需对斜柱相邻层结构进行加强 。
4.2弹性时程分析
弹性时程分析采用SATWE软件,选取TH010TG035,TH053TG035和TH073TG035三条天然波,其峰值加速度按7度多遇地震的35cm/s2进行调整 。以北塔为例,时程分析计算所得基底剪力见表3 。各条地震波计算的基底剪力及其平均值均满足规范[1]要求 。
由计算结果可知,时程分析的三条地震波作用下的层间位移角包络值与反应谱法的计算结果相近,且小于规范限值1/650[3](图9) 。楼层剪力方面,部分楼层时程分析的剪力包络值大于反应谱法计算值(图10),设计时对这些楼层的反应谱法计算的楼层剪力进行放大 。
4.3弹塑性时程分析
采用SAUSAGE软件进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性分析 。分析采用三条天然波(case-1,case-2,case-3),主次方向地震波峰值加速度比为1∶0.85,主方向峰值加速度均按7度罕遇地震的220cm/s2进行调整 。各条地震波作用下北塔结构的基底剪力及最大层间位移角见表4,在罕遇地震作用下结构发生局部开裂及屈服,结构整体刚度退化,底部斜柱及相连的楼面拉压梁均未损坏,满足大震不坏的性能要求 。大震弹塑性分析的基底剪力包络值与小震弹性时程分析基底剪力包络值的比值γ在3.0~5.5之间,处于合理范围 。罕遇地震下最大层间位移角包络值为1/204(X向)和1/187(Y向),满足大震下性能目标要求 。
5.1斜柱对整体结构影响分析
为研究斜柱转换对整体结构性能的影响,采用YJK软件计算了南塔、北塔⑩轴框架柱直落地面的无斜柱对比模型 。以北塔为例,有、无斜柱转换模型整体计算结果见表5 。由计算结果可知,有斜柱转换的模型和框架柱直落地面的模型在周期、层间位移角、位移比等整体结构参数方面差异不大,可见斜柱转换对整体结构的计算指标影响有限

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