裙房層數(shù)及塔樓偏置度對高層建筑抗震性能的影響.pdf

1、近年來，帶裙房層的高層建筑越來越得到廣泛使用。大底盤高層建筑能夠有效解決人口密集區(qū)土地緊張狀況，滿足人們生活、娛樂及工作的要求。但是帶裙房層的高層建筑屬于豎向收進建筑，結(jié)構(gòu)豎向收進會引起剛度突變，對結(jié)構(gòu)抗震極為不利。另外，為滿足建筑立面及使用要求，大底盤高層建筑傾向于不設(shè)縫，這樣往往會引起塔樓偏置問題的產(chǎn)生。塔樓偏置使結(jié)構(gòu)在地震作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增大，大大降低了結(jié)構(gòu)抗震性能。目前，對大底盤高層建筑的研究多集中于對某一建筑進行抗震性能分析，其

2、結(jié)論無法作為此類結(jié)構(gòu)形式的共性，無法應(yīng)用于建筑抗震設(shè)計指導，因此有必要進一步探討此類結(jié)構(gòu)的受力特性，找出此類結(jié)構(gòu)在地震作用下的地震反應(yīng)共性，為建筑設(shè)計提供理論依據(jù)。為此，本文主要做了以下幾個方面的研究分析:
　　(1)利用PKPM軟件，對帶裙房層的框架結(jié)構(gòu)進行抗震性能分析。分別改變框架結(jié)構(gòu)裙房層數(shù)及塔樓偏置度，建立多組裙房層數(shù)不同和塔樓偏置度不同的模型，對模型進行陣型分解反應(yīng)譜分析，對比分析各組模型在多遇地震下周期、層間位移、層間

3、剪力、地震作用力及部分構(gòu)件內(nèi)力等方面的改變，分析裙房層數(shù)及塔樓偏置度改變對結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生的影響，并對代表模型進行多遇地震下的彈性時程分析，對振型分解反應(yīng)譜分析進行補充計算，使分析結(jié)果更準確全面。
　　(2)利用PKPM軟件，研究帶裙房層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)。分別改變框架剪力墻結(jié)構(gòu)裙房層數(shù)及塔樓偏置度，建立多組裙房層數(shù)不同和塔樓偏置度不同的模型，對模型進行陣型分解反應(yīng)譜分析，對比分析各組模型在多遇地震下周期、層間

4、位移、層間剪力、地震作用力及部分構(gòu)件內(nèi)力等方面的改變，分析裙房層數(shù)及塔樓偏置度改變對結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生的影響，同時，也對一代表模型進行彈性時程分析，對振型分解反應(yīng)譜分析進行補充計算。
　　(3)對代表模型進行罕遇地震作用下的靜力及動力彈塑性分析，得出結(jié)構(gòu)性能點，驗證結(jié)構(gòu)是否符合“大震不倒”的抗震性能要求，同時，通過對結(jié)構(gòu)塑性鉸的分布及發(fā)展情況的分析，得出結(jié)構(gòu)破壞機理，指出結(jié)構(gòu)的薄弱部位，為罕遇地震作用下此類建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了可參考

5、之處。
　　通過對以上幾方面的分析，本文認為大底盤高層建筑在裙房頂層豎向剛度發(fā)生突變，裙房層數(shù)的增加能夠增大結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)剛度，裙房層數(shù)的改變對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響比對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)明顯，主要是因為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)塔樓主體部分剛度相對較大，承擔了大部分地震作用力。另外，塔樓偏置度主要對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移比影響較大，塔樓偏置度越大，結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)越明顯，合理布置裙房層剪力墻位置，盡量調(diào)整上部塔樓剛心與質(zhì)心接近，且應(yīng)盡量與裙房