框剪结构在多遇地震作用下的抗震性能分析

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由于当今社会的不断发展,高层建筑采用的结构体系也越来越多,而综合了框架、剪力墙两种结构特点的框架-剪力墙结构,被广泛的运用于多层和高层住宅楼、办公楼中。所以研究框剪结构体系在地震作用下的受力和变形特点,为设计工作者提供一些相关的数据和理论依据显得尤为重要。本文主要以实际工程的框架剪力墙结构办公楼为分析对象,采用了SAP2000结构分析软件对实际工程进行建模,并且通过构造框架剪力墙结构剪力墙厚度变化、剪力墙开洞和楼板厚度变化三个对比模型,探讨了在地震作用下不同因素对框架-剪力墙结构受力和变形的影响,从而找出结构的受力、变形较大的部位,提高这些部位的抗震设防要求。本文所做的主要工作有:首先对不同框架剪力墙结构模型进行前25阶振型模态分析,得出不同模型周期与振型的关系;通过实际工程模型振型质量参与系数和振型图的分析,判断出实际工程结构平面质量和刚度的分布情况以及振型特点,为后面章节地震反应分析做好铺垫;接着通过对各模型内部变化时振型频率和位移的分析,得出剪力墙厚度、剪力墙开洞和楼板厚度对框架剪力墙结构动力特性的影响。其次对不同模型进行X向和Y向的反应谱分析,得到各模型的楼层位移、层间位移角以及剪力墙内部应力和底部地震剪力等结果,通过不同模型楼层位移和层间位移角结果的对比分析,总结出剪力墙厚度变化、剪力墙开洞和楼板厚度变化对框剪结构整体变形的影响。通过各模型剪力墙内部应力和剪力墙底部地震剪力的对比分析,得出不同因素对框剪结构剪力墙受力的影响,从而为结构设计提供一些可参考数据,对结构薄弱的部位加强抗震设防措施。最后本文选取了三条典型地震波对不同模型分别进行了X向和Y向的多遇地震作用下时程反应分析,通过对比不同模型最大位移节点的时程反应曲线,并将结果与反应谱位移分析结果相对比,得到剪力墙厚度变化、剪力墙开洞和楼板厚度变化对框架-剪力墙结构地震反应的影响。通过对不同模型输入EL-C地震波进行框架柱内力的时程反应分析,得到不同因素对框架柱轴力和剪力的影响,从而找出结构框架柱的薄弱部位,对其进行加强,对其他部位调整其内部受力,使框架部分有效的参与框架-剪力墙结构的抗震设防。
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