高位桁架转换层设计研究

【摘要】：带高位桁架转换层的框支剪力墙结构,因其结构形式在竖直方向上不规则,所以在地震作用下的受力特性较为复杂,需要进行研究。另外,此种结构的构造和施工较为复杂,实验研究及实际工程的应用也相对较少。目前,对带桁架转换层的建筑结构,学术界及工程界的研究尚不很充分,尤其是对带高位桁架转换层的高层建筑结构的研究就甚少。 本文介绍了转换层的主要结构形式、设计原则,然后主要研究高位桁架转换层的计算方法、设计原则及其在地震作用下的受力特性。 首先,文中对模型进行静、动力弹性分析,采用SAP2000有限元分析软件,建立三维有限元分析模型,通过模态及反应谱法分析,研究了在8度地震作用下,分别设置在结构的第3、5、7层桁架转换建筑结构的动力特性。然后再对比所有桁架转换结构的周期、振型、层间位移、顶点位移、层间位移角、结构的层间剪力及各层总剪力值等方面的性能差异。同时为了更为充分地研究高位转换结构,本文还对应的建立了3个梁式转换层模型,与桁架转换层进行对比分析。 其次,本文还对高位桁架转换结构进行了静力弹塑性分析,采用Pushover法进行计算,以确定两种形式的高位转换结构塑性铰的出现次序、位置,及结构的薄弱层,为今后高位桁架转换结构的设计及规范的修订提供参考。而后,还通过能力谱法对其结构的抗震能力进行了评估。 最后,研究了高位桁架转换层对整体结构的影响,包括对整体结构刚度及抗震性能的影响,提出了其在设计过程中的要点及建议。并对这种转换层在高层建筑结构中的应用前景进行了展望。