带水平加强层的框-筒结构受力分析.pdf

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1、低温建筑技术2012年第1O期(总第172期)带水平加强层的框一简结构受力分析李亚娥，吴德良，唐雨虹，郝智海(兰州理工大学土木T程学院。兰州73ooso}【摘要】对于高层建筑，设置水平加强层，能够非常明显地减小结构在水平荷载作用下的水平位移量，但是加强层的设置能引起结构竖向刚度的突变和结构内力的重分布。文中通过对八种不同加强层设置情况的框架一筒体结构进行详细的计算与分析，详细剖析了水平加强层减少结构侧移、改变结构受力状态的原因。【关键词】水平加强层；框架一核心筒结构；ANASYS；受力机理分析【中图分类号】TU375

2、【文献标识码】B【文章编号】1001—6864{2012)10—0024—04THEM匮CHANISMANALYSISoFFRAM[E-CoRETUBESTUCTUREW册唧HoRIZoNI．ALSTRENGTHENEDoUTR【GGEILIYa—e，WuDe—liang，TANGYu—hong，HAOZhi—hai(CollegeofCivilEngi．，LanzhouUniv．ofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Itiswellknownthattllehorizo

3、ntalstrengthenedstoriescanobviouslydecreasetheside—wiseshihofthehigh—risestructuresunderthelevelload．Thesettingofstrengthenedoutriggerscannotonlyleadtothechangeofperpendicularstifness，butalsothereallocationofthestructuralinsideforce．Basedondiscussiononeightexam

4、ples，therolethattheenhanceoutriggerslowstructuralside—wiseshihisanalyzed，andinherentforcereallocationconditionwhichisproducedbythecompositionoflevelout—rigersissaid．Keywords：horizontalstrengthenedstory；frame—coretubestructure；ANASYS；mechanismanalysis高层框-筒结构拥有很多

5、好处，如空间布置灵活，充高宽比越来越接近规范要求的限差，对结构在抗水平荷分利用设备层，管道层来集中布置，不占用额外空间载设计中的水平位移控制的难度也不断增加。等⋯。众所周知，由于高层建筑高度越来越高，结构的1算例的基本概况(a)标准层结构平面图)加强层结构平面图(c)立面图图1结构平面及立面布置图文中建立的的框．筒结构模型，共计26层，每层高本地震加速度为0．20g，地面粗糙度为c类。结构的3．5m，结构总高91．0m。为计算方便，文中将混凝土平立面布置图见图1所示，主楼的主要构件的尺寸见容重统一取27kN／m(这里

6、考虑了结构抹灰层自重的表1。加强层伸臂构件采用加大加强层处框架梁的截影响)；混凝土强度等级选择为C40，弹性模量为3．25e面尺寸，并加厚该层楼板厚度的方法，其水平加强层lON／m~；混凝土的泊松比为0．2。假定该算例所在的的布置方案见表2。地方，百年一遇的基本风压值为0．30kN／m，建筑物的2结构的顶点位移和最大层间位移抗震设防类别为丙类，场地土为Ⅱ类场地土，地震设(1)由表3可看出，对于不设加强层的方案1防烈度为8度，设计地震分组为假定为第三组，设计基来讲，无论结构顶点位移还是最大层间位移都有较为李亚娥等：带水

7、平加强层的框一筒结构受力分析明显的减小，如方案2的顶点位移减小了13．16％，最了14．51％，其最大层间位移减小了14．83％；而方案大层间位移减小了12．46％；方案3的顶点位移减小8，是采取设置二层加强层的情形，其顶部侧移减小了了14．18％，最大层间位移减小了13．35％。18．90％，最大层间侧移减小了19．58％，只比方案5仅仅递减了4．39％和4．75％，减小效果不明显。表1主要构件的截面设计尺寸30籁2O噬1O00500‘150025003500轴力／kN轴力／kN表2加强层的具体布置方案轴力／kN轴

8、力／kN轴力／kN轴力／kN啦表3ANSYS下结构顶点位移和最大层间位移05001500250035004500轴力／kN轴力／kN图2方案1—8框架柱轴力(①轴与④轴相交框架柱)3对结构的内力影响分析3．1对框架柱轴力的影响(1)方案1是没设水平加强层的情况，从其轴力图图2可以明显看出，外框架柱的轴力沿其高度方向基本上线性均匀地减小，不存在数