关于高层建筑结构侧向刚度计算方法的讨论

对高层建筑结构楼层侧向刚度的计算方法进行讨论,结合工程实例,采用几种现行不同计算方法进行楼层侧向刚度和楼层侧向刚度比对比分析。计算结果表明,对于复杂高层建筑结构,文献[3]的楼层侧向刚度计算方法能较好地反映层高突变、竖向构件截面变化、环桁架层和伸臂层对楼层侧向刚度的影响,因而计算的楼层侧向刚度比能较为准确判断结构的软弱层,可供工程项目设计参考。     

对几种楼层侧向刚度计算方法的探讨

基于对我国现行规范给出的按剪切刚度、剪弯刚度和楼层剪力与楼层层间位移比等三种计算楼层侧向刚度方法的研究,指出剪切刚度是剪弯刚度的简化算法,当抗侧构件高宽比1≤h/b≤4时,采用剪切刚度计算误差较大;由于无害位移的存在,按层间剪力和层间位移比来计算楼层刚度,会使得结构中上部楼层的刚度计算值比实际刚度偏小;剪弯刚度可综合考虑楼层各抗侧构件的剪切、弯曲和轴向刚度的影响,按其计算的楼层侧向刚度结果比较合理。     

某部分框支剪力墙结构等效刚度比控制分析

转换层下部结构刚度对部分框支剪力墙结构的竖向刚度规则性和地震剪力传递突变程度有较大影响,等效刚度比是衡量转换层下部结构相对刚度的重要设计指标。本文对8度区某部分框支剪力墙结构等效刚度比的控制进行分析讨论。首先,通过转换层下部结构高度线性插值对等效刚度比进行修正,其次,通过调整转换层层高和转换层下部结构剪力墙厚度两种方式,分析不同等效刚度比对结构整体指标、构件受力和结构整体抗震性能的影响。结果表明,等效刚度比越大,转换层与其上一层的层间位移角比和有害层间位移角比越小,等效刚度比小于1.0时,转换层与其上一层的有害位移角比突变增大;设置转换层对转换层以上3层的地震剪力分配产生了较大影响;框支框架的相对刚度比越大,水平力传递突变程度越小;随着等效刚度比增加,结构主要屈服部位由结构底部转移至转换层以上部位。     

高层建筑楼层侧向刚度变化控制准则的研究

从匀质构件在倒三角形荷载作用下的侧移曲线和位移角出发,提出只要控制以弯曲型变形为主的高层建筑结构在地震作用下的侧移曲线、层间位移角比或楼层侧向刚度比与匀质构件的相应参数接近,结构楼层侧向刚度变化趋于均匀.通过算例论述了目前世界上主要国家的结构抗震设计规范对楼层侧向刚度变化控制的局限性,分别讨论了楼层层高突变、结构部分竖向构件截面突变以及上述两种突变同时出现的情况下,结构楼层侧向刚度以及结构受力特性的变化规律,提出了合理的控制楼层侧向刚度变化准则,该准则可以有效地应用于控制以弯曲型变形为主的高层建筑结构楼层侧向刚度的变化.     

某医院放疗医技楼结构设计

通过调整剪力墙布置,来调节医院设备层由于层高突变带来整体结构刚度突变造成的影响,通过计算分析得出:在设备层下部刚度较小楼层增设剪力墙,可有效增加楼层刚度,减小层侧向刚度比,使之满足规范要求。     

转换层上、下结构侧向刚度对带板式转换高层建筑结构抗震性能的影响

论述了转换层上、下结构侧向刚度对板式转换高层结构动力特性和地震反应的影响。考虑到转换板自身大质量和刚度的影响 ,首次提出对转换层上、下结构等效侧向刚度比和层间位移角比的“双控制”概念。给出了七度抗震设防区 ,双控参数的取值范围 ,供工程设计及研究人员参考。     

庆化开元高科大厦转换结构设计

庆化开元高科大厦是B级高度的复杂高层建筑结构 ,其建筑竖向上的结构转换层与建筑使用功能转换层不在同一层 ,且结构转换层上下两部分的轴网呈 45°相交 ,这给结构设计带来了较大的难度。重点介绍了转换层的选型、整体计算模型的处理 ,并提供了控制转换层上下层等效剪切刚度比、层间侧向刚度比的有效方法 ,很好地处理了建筑转换层、设备转换层、结构转换层之间的关系。     

梁式与斜柱式转换结构的对比分析

采用SAP2000有限元软件,对梁式转换结构、斜柱式转换结构、梁式与斜柱混合的转换结构进行建模分析,从结构基本动力特性、层间位移、层间位移角、楼层侧向刚度、侧向刚度比、转换层楼板的应力进行对比,得到以下结论:带斜柱的转换结构楼层位移较小、层间位移角突变较小、楼层侧向刚度较大、侧向刚度的比值更符合规范要求、转换层楼板局部有应力集中,需要加强局部构造措施。     

板式转换结构转换层位置对高层建筑抗震性能的影响

通过对设有不同位置转换层的空间结构分析,论述了转换层设置位置对板式转换结构动力特性和地震反应的影响。由于转换板自身大质量和刚度的影响,提出了转换层位置较高时,只有对转换层上、下结构等效侧向刚度比和层间位移角比的"双控制",才能避免结构层间位移角和地震剪力的突变。该控制方法可供设计板式转换结构参考。     

高层建筑结构侧向刚度变化及其控制方法研究(Ⅱ)

结合震害资料,通过对算例的深入分析和比较,研究了高层建筑楼层侧向刚度突变的影响因素、控制方法及其对结构抗震性能的影响,对现行规范中层刚度比的控制方法提出了建议和补充。本文这一部分重点研究转换层的影响。     

高层斜交网格筒结构受力层间位移的计算及其应用

推导了斜交网格筒结构单元体的抗剪刚度、抗弯刚度以及竖向刚度的计算公式。通过连续化变形分析方法，给出了该类结构在三种典型荷载作用下的水平位移简化方法及其等效抗侧刚度。分析了结构体系的层间位移组成，给出了受力层间位移在弹性和弹塑性阶段的简化计算方法。采用PERFOR-3D软件分析了该类结构体系的层间位移和受力层间位移沿结构高度的变化规律，并进行了参数分析。结果表明：斜交网格筒结构体系的层间位移和受力层间位移沿结构高度方向均呈现先增大后减小的趋势；层间位移和受力层间位移最大值所在位置不同，且受力层间位移随楼层高度增加，其所占的比例逐渐下降，最大比例约为80%，建议同时考虑受力层间位移角和层间位移角作为该类结构的变形控制指标。斜柱角度、斜柱截面、主环梁跨数以及结构高宽比均对结构的层间位移有较大影响；而对于受力层间位移，斜柱角度和斜柱截面对其影响较大，主环梁跨数以及结构高宽比对其影响较小。     

水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响

针对不同的转换层上、下结构侧向刚度比γ,采用有限元软件ANSYS对转换层设在第1层的14层框支剪力墙结构在水平地震作用下的抗震性能进行了计算分析。研究了水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响,并对加强落地剪力墙和减少转换层上部剪力墙对框支剪力墙结构抗震性能的影响进行了比较分析。     

框架结构楼层侧向刚度不规则判别方法的分析比较

介绍了关于楼层刚度比计算的三种方法,通过对四个方案在多遇地震作用下的抗震验算和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析、比较,对框架结构楼层侧向刚度不规则判别方法进行讨论,可供修订规范及设计时参考.     

调整转换层竖向层刚比的沉板方法

分析了层高对楼层刚度的影响,提出了利用楼板下沉调整转换层及转换层上层楼层刚度以满足规范对楼层刚度突变限制的设计方法。     

带斜柱转换的框支剪力墙结构整体性能分析

本文从转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比、结构的嵌固部位以及0.2V0系数调整这三个方面,总结了框支剪力墙结构设计时应注意的问题。介绍了斜柱转换在工程中的应用,并对一实际工程分别采用斜柱转换和实腹梁转换的计算结果进行对比分析。结果表明:斜柱转换能明显改善转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比,降低转换梁的截面尺寸,节省建筑的使用空间。     

底层框-剪结构超高砖房的抗震设计探讨

针对当前建筑市场对大空间底层框架砖房的超高设计需求,从规范要求出发,引进高层建筑中结构转换层的设计概念,提出了底层采用框架一剪力墙体系,来突破原有规范对底框砖房限制.并从一、二层结构抗震承载能力相匹配的角度出发,初步讨论了二层与底层的合理侧移刚度比值的范围,同时也讨论了二层现浇钢筋砼楼板的设计方法.     

高层建筑结构侧向刚度规则性计算方法研究

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》提出的"层间剪力位移比"的计算方法对侧向刚度规则性的判断存在局限性,在一些特殊情况下会得出不正确的结论,为了解决侧向刚度规则性判断的问题,提出了"层间剪力位移角比"的侧向刚度计算方法,结合算例可以看出,对于以弯曲变形为主的结构,此方法结构概念明确,得出的结论符合工程经验,是对规范方法的很好的补充。