高层框架—剪力墙结构的抗震性能优化分析

《高层框架—剪力墙结构的抗震性能优化分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级无分类巧ＴＵ３１３．．雜《少争’ＡＮＸＩ了ＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ樣硕ｄｒ学位论文■Ａ？Ｉ＾胃＝高层框架－剪力墙结构的抗震性能优化分析作者：冯少飞指导教师：周雪峰教授申请学位学科：结构工程２０１５年５月巧日密级无分类号ＴＵ３１３春《知考Ｘ’ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文题目－黃力墙结构的抗震性能优化分析：高层框架作者；冯少飞指导教师：周雪峰教授

2、申请学位学科：结构王程２０１５年５月２５日高层框架．黃力墙结构的抗震性能优化分析学科：结构工程研究生签字：＞努＾专＾指导教师签字：间聲３干摘要－框架剪力墙结构同时具备了框架结构内部空间大、延性好的优点，Ｗ及剪力墙结构堅向承载力和抗侧刚度大的优点一部分都采用了此种结，新建的建筑尤其是住宅楼有很大构。本文主要从剪力墙的厚度和开洞率这两个方面对结构进行抗震性能研苑利用有限元－分析软件ＳＡＰ２０００进行分析，得到框架剪力墙结构的动力响应分析结果，并总结结论为一相关工

3、程提供定的参考。，－本文在广泛参考国内外框架剪力墙结构设计相关文献基础上，采用有限元分析软件ＳＡＰ２０００进行了模态分析、反应谱分析和动力时程分析，通过改变其剪力墙结构的厚度与开洞率来对比其静力分析和动力分析下的抗震性能。主要研究内容如下：（１）介绍了（２）建筑结构性能的主要分祈方法，重点介绍了动力时程分析法的基本原理和分析过程；、３）在模态分析中，本文主要考察了结构的固有频率、周期振型参与系数等；（在反应４）谱分析中，主要探究了结构各向在地震作用下的位移值；（在动力时程分析中，本文

4、主要研究了参若点之间相对位移情况化及参考点本身王个方向的位移对比；（５）弓Ｉ入能量持时概念一，对地震波的些性质，包括选取方法、调幅方法、强震持时的定义Ｗ及反应谱进行了介绍。主要结论有：１、模态分析得到了结构的自振周期频率、振型等动力特性，得到Ｗ下结论：（１）从各阶振型图可Ｗ得出，结构在Ｘ方向的转动比Ｙ方向要强烈的多，刚度足越大，周期ｒ就越小，在特征周期７不改变的情况下，地震影响也就随之增大，于抗震不；利，达不到优化巧目的。（２）结构在前两阶振型中Ｗ平动为主，而在后两阶振型中Ｗ扭

5、转为主。（３）在工况３和工况６（剪力墙厚都为３００ｍｍ）下，在第四阶振型Ｘ向下发生了一扭转。由此可见，原因是较厚的剪力墙造成Ｘ向和Ｙ向刚度的不均，从而发生了扭转，造味增加剪力墙厚度是不可取的，在影响整体刚度均衡的同时还会导致剪力墙体积过大成经济资源的浪费，达不到结构优化的目的。（４）从６个工况对比中，可Ｗ发现随着剪力墙开洞率的增大，壁厚的减小，自振周一期增大。，从而地震影响系数减小，结构的抗震性能得到定程度的提高（５）通过对结构高阶振型动力特性的分析，发现对于整个结构，得到结构的

6、抗侧刚度与该结构地震反应所产生的侧移为非线性关系（剪力墙体积较，在比较经济的情况下小），结构刚度应当满足并接近结构最大允许变形。２、采用了振型分解反应谱法对结构进行了地震反应分析，得到Ｗ下结论：（１）在地震力作用下结构在Ｙ方向上层间位移要明显大于Ｘ方向，Ｙ方向平均比Ｘ方向的层间位移要大３９．４％，原因是结构Ｘ方向刚度要大于Ｙ方向。（２）结构顶层最大侧移为３９．２３６１ｍｍ。对比各工况可Ｗ发现，随着剪力墙厚度增大，开洞率减小，结构层间位移角呈现出下降的趋势。（３）采用控制变量法，

7、控制剪力墙厚度不变，可得墙厚对地震力的影响较开洞率要大。所在剪力墙开洞率和墙厚的选择时需要同时考虑剪力墙结构抗侧刚度和地震反应两方面的影响。（４）从分析结果中可Ｗ明显看出，各个工况下结构的最大层间位移角都出现在中间■偏下部位，在结构设计过程我们需要适当提高结构中间偏下部位的刚度，实际工程中可Ｗ考虑中间偏下部位的剪力墙小开洞甚至是不开洞，其它部＠可（＾正常开洞，这样可Ｗ在略微增加剪力墙体积的前提下很好地提高结构的抗侧性能，达到性能与经济平衡的结构优化目的。３、对结构模型进行了动力

8、时程分析，得到了参考点之间相对位移情况化及参考点本身三个方向的位移对比，得到Ｗ下结论：（１）由各地震波作用下１３９节点与１４４节点Ｈ个方向的位移对比可知了，对于布置剪力墙的Ｘ方向节点的相对位移非常小，明显要小于剩余２个方向；（２）对比各个工况在４条地震波下的节点位移值和相对位移值显示，在承载力允许的情况下一，较大的剪力墙开洞率对于侧向抗震来说是有利的，而剪力墙的厚度