框支剪力墻中框支梁的多遇地震反應分析

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1、框支剪力墻中框支梁的多遇地震反應分析第21卷第4期2010年l2月廣西工學院JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYV01.21No.4Dec.201O文章編號1004.6410(2010)04—0049—05框支剪力墻中框支梁的多遇地震反應分析胡淑蘭(廣西工學院汽車工程系,廣西柳州545006)摘要:本文研究框支粱截面高度對其自身多遇地震反應的影響規(guī)律.首先采用動力時程分析法研究了框支梁截面高度.對多遇地震作用下框支梁的最大軸力,最大彎矩,最大剪力,以及框支層側(cè)移的影響規(guī)律,然后采用振型分解反應譜法對框支梁

2、多遇地震反應進行了補充分析,兩者均表明降低框支梁截面高度能減小框支梁的多遇地震內(nèi)力,且框支樓層側(cè)移隨框支梁截面高度的減小而增加不大.由此提出適當減小框支梁截面高度對減小框支梁的多遇地震反應有利.關(guān)鍵詞:框支剪力墻;框支梁;跨高比;多遇地震中圖分類號:TU375文獻標志碼:A0引言框支剪力墻是一種豎向剛度發(fā)生突變的結(jié)構(gòu).該結(jié)構(gòu)底層為框架,而結(jié)構(gòu)上部為剪力墻,并支撐在下部框架上.框支剪力墻結(jié)構(gòu)上部豎向及水平荷載全部由底部的框架承受,并且結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度在底層樓蓋處發(fā)生突變,地震作用下,常因底部結(jié)構(gòu)成為薄弱層而發(fā)生破壞[11.我國《高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

3、技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002c.t對框支梁截面高度做了嚴格限制,但也有學者認為,可以將框支剪力墻上部一個樓層的剪力墻當做框支梁看待口],框支梁截面沒有必要限制得過嚴,這對降低框支梁截面高度以滿足建筑樓層凈高要求意義重大.研究框支梁截面高度的限值要求.對于框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設計具有現(xiàn)實意義.本文立足框支梁截面高度對其自身多遇地震反應的影響規(guī)律,分別采用時程分析法與振型分解反應譜法對框支梁自身的多遇地震反應進行研究[4],從而揭示框支剪力墻中框支梁截面高度對其自身多遇地震反應的影響規(guī)律.1多遇地震反應分析圖1中框支剪力墻,剪力墻采用C30混凝土,框支

4、柱和框支梁采用C45混凝土,框支梁截面寬0.4m,框支柱截面為0.5mx0.6m,結(jié)構(gòu)共22層.底部框支層層高4m,上部樓層層高3In,柱開間6m.分析時,各層重力荷載代表值按13kN/m考慮;分別對結(jié)構(gòu)按時程分析法與振型分解反應譜法分析其自身多遇地震反應.本文采用Ansysl0.0軟件進行分析,梁,柱分別采用Beam4單元.剪力墻采用Shell63單元,并考慮各構(gòu)件彎曲,剪切,軸向變形等.其計算簡圖如圖1所示,在各樓層處施加重力荷載代表值.1.1多遇地震作用下框支梁內(nèi)力的時程分析考慮設防烈度為7度,設計基本地震加速度0.15q,多遇地震最大加

5、速度[為55cm/s,分析EICentro地震波作用下框支剪力墻結(jié)構(gòu)的地震效應.EICentro波作用于框支剪力墻結(jié)構(gòu),分析框支梁內(nèi)力,框支樓層側(cè)移與框支梁高關(guān)系見圖2所示.收稿日期:2010.09—22作者簡介:胡淑蘭,研究方向:結(jié)構(gòu)工程,力學,E—mail:zang98919@126.tom.廣西工學院第2l卷框支梁高/In(8)最大彎矩與框支梁高關(guān)系圖框支梁高,m昌Z'R輻:斗<磷肇框支梁高,m(b)最大剪力與框支梁高關(guān)系圖0l40.60.8l1.21.41.61.8框支粱高,m(c)最大軸力與框支梁高關(guān)系圖(d)側(cè)移與框支梁高關(guān)系

6、圖圖2EI地震波作用分析框支梁高與內(nèi)力關(guān)系圖2表明:①最大彎矩,最大剪力,最大軸力隨框支梁高增大而增大;②框支樓層側(cè)移隨梁高增大而減小,但最大側(cè)移與最小側(cè)移之差不超過最小側(cè)移的1l%,可見減小框支梁高對側(cè)移影響不大.EI地震波作用下框支梁上最大彎矩,最大剪力,最大軸力,最大側(cè)移時程曲線見后面圖3.經(jīng)分析表明,Taft地震波,寧河地震波作用下,該結(jié)構(gòu)性能與EICentro地震波作用相似.1.2振型分解反應譜法分析框支梁的地震效應考慮設防烈度為7度,設計基本地震加速度為O.15g,第一組,Ⅱ類場地[4],特征周期為0.35s,框支梁截面高度取/4J

7、/12,考慮8階振型.(1)模態(tài)分析經(jīng)分析.可得不同框支梁高的前8階周期見表1.表1不同框支粱高下框支剪力墻結(jié)構(gòu)白振周期L}4厶/5厶/6乙r,厶/81Oll122.6962.7012.7042-7082.7112.7132.7162.7l82.720O.6110.6160.62O0.6250.629O.6320.6360.6390.643O-2660.268O.269O.271O.2720.2730.2730.274O-275oI1220.1230.1230.1230.123o.1230.1230.1230.123O.O67O.067O.O6

8、70.O67O.O67O.O670.067O.0670.0670.O42O.O420.O42O.O42O.O420.O420.O420.O42O.O4