议高层建筑结构设计__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,名作(2)

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而且由于商场建筑布局的需要以及保证结构Y向刚度和控制落地墙间距的考虑，Y向落地剪力墙较多，X向落地墙较少，使得X向转换层附近竖向刚度突变比较明显。框支框架截面和落地墙厚已无法加大，主要通过适当缩短上部住宅剪力墙，加宽洞口，并利用裙房的侧向刚度，使转换层上、下结构等效侧向刚度比满足规范要求。
　　3分析模型与设计计算
　　本工程为带转换层的复杂高层建筑结构，设计时采用SATWE和PMSAP两种不同力学模型的三维空间分析软件进行整体计算[10,11]。
　　在联肢剪力墙中，连梁是一种对结构整体刚度很敏感的构件，用壳元建模分析更准确。但是当连梁跨高比比较大时，对采用单元结点协调的SATWE会带来与连梁相连处墙肢单元划分困难的问题。鉴于目前的设计软件不能人工干预单元的划分，当连梁跨高比不小于5时用杆元建模，小于5时，用壳元建模。
　　本工程楼盖整体性较好，无狭长楼板或局部大洞口，可以采用刚性楼板计算以减少自由度数。转换层楼板起到传递分配不落地墙水平剪力的作用，另外在框支剪力墙中需考虑转换梁的轴向拉力，水平转换和竖向转换都要求考虑楼板平面内变形，应采用弹性板计算。为了使转换梁转换竖向荷载的传力路线清楚，不考虑转换层楼板的平面外刚度，按弹性膜计算，偏于安全。考虑到水平荷载的转换也不是全部在转换层完成的，其上相邻的标准层楼板也定义为弹性膜。
　　裙房屋面与转换层楼面在同一标高，裙房框架柱的内力也会受到水平荷载转换的影响，故将裙房屋面板与转换层楼面板一起定义为弹性膜。但在计算扭转位移比时，为了反映结构的整体扭转，全楼强制采用刚性楼板假定。
　　PMSAP中梁、柱不能偏心建模，当转换梁与其上剪力墙之间存在偏心时，辅助建立若干与转换梁轴线垂直的分布足够密的小段刚性梁，以传递剪力墙和转换梁之间的荷载并协调变形，准确反映框支剪力墙的协同工作。
　　在结构整体计算中，考虑双向地震作用和偶然偏心，但二者不叠加。转换层及其附近的弹性板使整体结构的独立质量总数和固有振型总数大幅增长，振型复杂。
　　为了使复杂高层建筑结构的地震反应谱分析达到足够的精度，保证足够大的各地震作用方向有效质量系数[12,13]，在振型分解反应谱计算中取前30阶振型。
　　由于在转换层附近采用了弹性板建模，使用总刚计算方法直接形成结构的总刚度矩阵和总质量矩阵进行地震反应分析。西座中因轴线转向有部分斜交构件，增加计算45°和135°方向水平地震作用。在振型分解反应谱法计算后检查楼层剪重比，转换层薄弱层处有足够的设计地震剪力。
　　两种设计软件的各项计算结果比较接近，表明分析模型和方法合理，计算结果可靠，满足了规范各项要求。主要计算结果示于表1～表4。 

　　
　　4弹性时程分析补充计算
　　用直接动力法与加速度反应谱法的计算结果作比较，以准确了解复杂高层结构在多遇地震下的响应。采用SA]wE进行弹性时程分析，选用场地特征周期为0.35s，加速度谱和规范设计谱形状比较匹配的2条天然波MT．DIABLO，SANFERNANDO和1条人工波USER1作为输入，峰值加速度按照6度多遇地震设防水准调整为18cm•s-2～。由于振型分解反应谱法计算基底剪力时仅考虑单向地震作用，为了与之比较，在弹性时程分析中也只输入主分量加速度时程。
　　东座和西座结构在Y向地震波作用下的最大楼层剪力响应分别示于图3和图4。各条时程曲线计算所得的结构底部剪力与振型分解反应谱法求得的底部剪力相比符合规范要求[2]。取各条波反应的平均值作为弹性时程分析的结果，小于加速度谱法的计算结果。弹性时程分析也反映出楼层剪力在转换层附近的突变现象。 

　　本工程具有高宽比过大，竖向构件不连续和扭转不规则等特点，为了进一步认识结构在大震作用下的行为，还进

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