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楼板网格精细化划分与大底盘多塔楼裙房楼板应力分析

朱丹  
【摘要】:近些年来随着土地用量的饱和,建筑的功能需求越来越大。实际工程中超高层建筑以及复杂高层得到了越来越多的应用。集商业和住宅一体化的大底盘多塔楼结构也越来越多的得到广泛的应用。结构中楼板作为水平构件,在正常使用时承受竖向荷载以及传递水平风荷载,在地震发生时楼板连接各竖向抗侧力构件成为一个整体抵抗地震作用。准确判断楼板在地震作用时的应力大小以及分布对于判断结构的整体安全性非常重要。 本文选择一框架核心筒结构,利用ETABS软件和Midas/gen软件对该结构做了反应谱分析以及弹性时程分析,研究了楼板网格划分尺寸大小对于楼板应力的影响规律。分析结果表明楼板单元划分尺寸最大为1m时即可得到精确的楼板应力值。 本文选择了一经过简化的实际大底盘多塔楼结构,通过对于结构自振特性的分析得到了大底盘多塔楼结构的一些振动分布特点;对结构进行了反应谱分析,得到了结构在塔楼高度比变化,塔楼距离变化,裙房高度变化对于裙房楼板应力的影响规律。分析结果表明大底盘多塔楼结构的振型很复杂,高阶振型也有较高的参与系数,塔楼的相对振动和局部振动的参与系数很小。塔楼邻近一跨内的楼板以平面外变形为主,塔楼存在主要影响的是塔楼一跨内的楼板应力。 本文还利用SAP2000软件对一大底盘多塔楼结构进行了静力弹塑性分析,分别研究了使裙房楼板受拉伸作用和剪切作用时的塔楼反向运动对于裙房楼板应力的影响,包括楼板的应力分布以及楼板应力的发展规律以及对于整体结构抗震性能的影响规律。分析结果表明当塔楼反向运动对裙房以拉伸作用为主时其应力发展很快,楼板塑性发展和结构整体塑性发展不协调,对结构的整体抗震不利。


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