带加强层的框架-核心筒结构抗震设计中的几个问题

本文论述在地震区采用带加强层的框架-核心筒结构应关注的几个问题,包括加强层引起的结构刚度、内力突变和薄弱层,加强层的水平伸臂构件刚度的选择和结构布置,抗震设计概念。     

框架—核心筒结构中设置加强层问题的探讨

分析了框架—核心筒结构中设置加强层的几种常用做法以及加强层在高层建筑中的布置原则,同时探讨了框架—核心筒结构中加强层的应用和发展趋势,提出了框架—核心筒结构加强层研究中值得注意的几个问题,从而促进框架—核心筒结构的发展。     

加强层与减震层的地震反应对比分析

通过建立三个分别为框架—核心筒、带加强层框架-核心筒及带粘滞阻尼器框架-核心筒的模型,运用ETABS软件对三者进行了反应谱和时程分析。研究结果表明:加强层结构是通过加强层来增加结构的整体刚度,增大了结构地震反应,粘滞耗能减震层结构是通过粘滞阻尼器的滞回效应来耗散输入结构的主要地震能量,减小结构地震反应;耗能减震层结构比加强层结构能更有效地控制结构的位移及内力的地震反应。     

加强层对框架-核心筒结构自振特性及内力的影响研究

通过有限元软件SATWE建立了32层框架-核心筒结构的三维模型,将加强层数量作为变量,对5种水平加强层设置方案进行自振特性及内力的分析,采用有限元软件SAP2000对外框架柱受力突变情况进行了分析。结果表明:加强层可有效减小结构前两个振型的周期,且对结构振动类型无影响;加强层设置层数越多,结构自振周期减小效果越好,但减小效率逐渐降低;加强层会引起结构内力分配上的突变。最后在总结归纳地震作用,分析加强层的设置对结构自振周期、内力分配及突变的影响规律的基础上,对加强层的设置提出了建议。     

带水平加强层的框架-核心筒结构有限刚度分析

加强层可以增加结构的整体刚度,但同时使结构在加强层处出现刚度突变,随着加强层刚度的增加,刚度突变越明显,对结构产生不利影响越大。针对这种不利影响,一些学者提出了有限刚度加强层的概念,本文即对高层框架-核心筒结构的加强层的有限刚度进行了研究。文中采用底部剪力法计算在地震作用下,带加强层框架核心筒结构的顶点水平位移,通过计算不同加强层广义刚度与核心筒广义刚度比下结构顶点水平位移,来研究加强层广义刚度对结构整体刚度的影响。结果表明:只有当加强层广义刚度与核心筒广义刚度比在一定范围内,才会对结构侧移减小产生明显效果;而当加强层广义刚度与核心筒广义刚度比增大到一定值后,则对减小结构侧移影响不显著。     

某超高层结构加强层抗震性能分析与设计

通过研究加强层的工作机理,并结合一个超高层结构的实例,研究和分析了带加强层结构的位移角、内外筒剪力、倾覆力矩的分配、薄弱层等基本参数。结果表明,加强层能明显提高结构刚度和抗倾覆能力,减小结构位移,但易使加强层的下一层形成薄弱层。最后,给出了加强层抗震构造措施。     

框架-核心筒高层建筑设置加强层问题的研究

本文概括了加强层的研究状况，初步分析了加强层在框架一核心筒结构高层建筑中的应用，提出设置加强层在建筑结构设计中需要遵循的原则和在地震区应关注的几个问题。     

盖板加强节点钢框架结构层间屈服位移角的研究

结构的层间屈服位移角是量化结构位移延性系数的重要参数,也是结构抗震性能评估的重要指标之一。为研究不同设计参数对盖板加强节点钢框架结构的层间屈服位移角的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了4个系列共计12个足尺钢框架子结构有限元模型,并进行了滞回性能分析,基于FEMA 273建议的方法确定了钢框架子结构的层间屈服位移角。研究结果表明:结构层高对盖板加强节点钢框架层间屈服位移角影响较小,而结构跨数、跨度、钢梁截面对盖板加强节点钢框架的层间屈服位移角影响较大。     

加强层对筒中筒结构受力性能的影响研究

随着建筑高度的不断增大,建筑高度与结构刚度之间的矛盾愈发激烈,筒中筒结构及带加强层的筒中筒结构因此而产生。本文基于某实际工程若干模型的有限元分析,探讨了加强层的刚度、位置、数量等的改变对筒中筒结构空间受力的影响。结果表明,加强层的合理设置,可以有效地改善结构的剪力滞后效应,使得结构内力朝着有利的方向进行重分布;对于减少结构侧移而言,在筒中筒结构中设置加强层效果明显不如框架-核心筒结构,在筒中筒结构设置水平刚臂的基础上再设置外框圈梁的作用也不如框架核心筒结构显著;加强层的刚度不宜过大,否则容易使得结构产生薄弱层,不利于结构抗震;当沿着结构高度均匀设置加强层时,可以不考虑加强层的最优位置。基于研究结论,提出筒中筒结构设置加强层的建议。     

带水平加强层的超高层结构的力学性能分析

本文对带遥若干水平加强层的钢框架－混凝土核心筒超高层结构进行了三维有限元内力、动力响应计算分析,并进行多种不同结构布置的比较、分析。总结出水平加强层对钢－混凝土超高层结构的几个力学方面性能的影响程度。     

加强层的设置对高层框架-核芯筒结构受力性能的影响

首先对设置水平加强层的框架-核芯筒高层结构在水平荷载作用下的受力性能进行了理论分析;其次利用有限元软件对加强层设在不同位置的多个模型,进行了水平地震作用下的内力计算和分析,得出了加强层的设置能有效的控制结构的侧向位移,但随之也使得部分构件的内力值突然增大的结论;最后总结出了该类高层结构在设置加强层时结构内力的一些变化规律及抗震性能,为工程设计提供了相关依据和建议。     

超高层钢框架-核心筒加强层设置的探讨分析

针对一超高层钢框架-核心筒的结构体系,分10个不同水平加强层布设方案用ETABS和SATWE软件进行计算分析,比较不同方案下结构的周期、频率、位移和内力。总结出水平加强层布置对此类超高层结构的影响,为抗震设计提供了一定的参考。     

加强层对框架-核心筒结构动力特性的影响

为研究加强层对框架-核心筒结构动力特性的影响,应用EPDA软件对不同加强层位置和数量的框架-核心筒结构模型进行了分析,对其在罕遇地震作用下的弹塑性变形及层间剪力进行了分析计算。结果表明:若只设置1层加强层,当其布置在规范推荐位置0.6 H处时,在减小结构位移上综合效果最优;随着加强层的增多,结构在罕遇地震下产生的位移减小,且加强层越多,减小位移的效率越大;加强层设置位置的层间剪力会产生突变,易形成薄弱层,加强层设置的越高,层间剪力突变越小。     

基于层次分析法的加强层结构型式选定

为了控制超高层建筑的整体刚度,往往在建筑的某些楼层设置加强层,加强层结构形式选定受诸多因素的影响。为了选出安全、经济、合理的加强层结构型式,在综合考虑各种影响因素的基础上,建立了基于层次分析法的加强层结构型式选定模型,通过定量的计算给出最优的加强层结构型式。最后通过某一工程实例证明层次分析方法在加强层选型中的可行性。结果表明该方法可为实际工程加强层结构选型提供参考。     

某框架-核心筒结构加强层最佳位置的分析

以设置斜腹杆桁架加强层的某框架-核心筒结构为研究对象,利用有限元分析软件Midas building分别建立带有两道加强层的模型1、模型2和模型3,这三种模型的区别是加强层的位置不同。在地震作用下分析3个模型的周期比、层间位移角和层间位移。结果表明:模型3在受力性能方面优于其余2个模型,其加强层所在楼层位置为最佳位置。     

高层框—筒结构中加强层对上部伸臂内力和下部结构沉降性能的影响

利用有限元软件计算和分析了在竖向荷载作用下,带有水平加强层的框架-核心筒高层结构的8个模型主要构件的受力和基础的沉降状况,结论如下:第一,随着加强层设置位置的改变,加强层上伸臂梁的内力将发生大的变化;第二,加强层的设置能有效地减小下部基础的不均匀沉降,且随着加强层设置位置的改变,基础沉降呈现出明显的规律性.     

带加强层和粘滞耗能减震层的超高层结构地震反应对比分析

以某超高层建筑为例,对带加强层结构和带粘滞耗能减震层结构的地震反应进行了对比分析,分析结果表明:(1)带粘滞耗能减震层结构的地震反应明显小于带加强层结构的地震反应;(2)在地震作用下,带粘滞耗能减震层结构比带加强层结构的内力分布更为均匀,结构内力无明显突变现象;(3)带粘滞耗能减震层结构不会产生应力集中现象.     

带加强层高层建筑结构的设计探讨

本文首先简要论述了研究带加强层高层建筑结构的意义,然后介绍了带加强层高层建筑结构的受力特点。最后针对带加强层高层建筑结构设计中出现的问题,结合实例就加强层的合理设计提出了建议。本文的工作可供设计部门在加强层设计中借鉴。     

基于ANSYS的带加强层结构的空间有限元分析

利用ANSYS建立的6个空间有限元模型分析了带加强层框筒结构的侧向位移。通过对不同假设下建立的有限元模型的计算得到了框架柱弯曲刚度,普通框架梁等因素在带加强层高层结构抗侧移的贡献情况。讨论了各种计算模型的特点及分析结果的精确性。从三维有限元分析结果看出,在设计带加强层的高层建筑结构时必须用考虑楼层梁和框架柱抗弯作用的计算模型来控制侧向位移。     

超限高层建筑结构加强层设置方案比选——以某54层商住楼为例

某超限高层商住楼项目为提高整体结构的侧移刚度,按"有限刚度"原则设置水平伸臂加强层及周边环带构件加强层,以控制结构位移角为主要控制指标,比较不同位置、数量、类型的水平加强层对结构的作用,选择出相对最适合该工程的结构加强层设计方案。比选结果表明:在高层框筒结构中利用避难层及设备层设置结构加强层,能进一步发挥周边框架柱的轴向刚度作用,有效提高整个结构的抗侧刚度;在设置结构加强层时,必须予以专门的计算分析,并采用有效的加强措施。