平面不对称H形框—剪结构剪力墙布置研究

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随着经济与日俱增的发展,现今较多建筑物趋于不规则形。不规则建筑在美观上满足了人们的要求,但其结构设计给结构师带来设计难题。首先面临的是不规则结构在受到水平荷载特别是水平地震作用下的强扭转问题。其次是结构在满足其扭转条件下各抗侧力构件受力是否合理。怎样布置抗侧力构件,使结构的扭转效应在规定范围内,且抗侧力构件均受力合理是摆在设计者面前的一大难题。本文主要研究的是平面不规则H形建筑。建筑物为湘雅医院住院病房,高89.60m,共24层,其中地下2层,地上22层。首先选用纯框架结构,计算结果表明结构的抗侧刚度、抗扭刚度均不满足要求。在地震作用下,层间出现较大位移角,位移比也达到1.59,超出规范1.5的要求。在这种情况下,选用框架-剪力墙结构。剪力墙的抗侧刚度远远大于框架,在抗侧移上会有很大改观,但因两者刚度悬殊较大,剪力墙的布置会很容易引起结构偏心。怎样布置剪力墙,能同时满足结构抗侧、抗扭刚度,且使剪力墙受力合理是本文主要研究解决的问题。首先用PKPM软件中的PMCAD建立框架-剪力墙模型,用有限元软件SATWE进行分析,得出各方案的层间位移角、最大位移、周期比、最大位移比、各抗侧力构件配筋等一系列数值,经过全面对比,从中选出最合理的方案。对最终方案进行更细部的研究,检查结构的剪重比、刚重比、地震剪力系数、0.2Q0调整系数等一系列参数是否符合条件,解决个别连梁超筋的问题。最终总结出平面不规则H形框架-剪力墙结构中剪力墙的合理布置原则,为相同及相似工程提供建设性意见。
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