【摘要】：近年來,在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加層的工程案例屢見不鮮,引發(fā)了不少學(xué)者對于此類建筑的抗震性能進(jìn)行研究,但研究對象大多集中于砌體結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu),對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加層的抗震研究成果較少,并且目前國內(nèi)對此做法尚無明確的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求,以至于實(shí)際工程設(shè)計(jì)缺乏合理的設(shè)計(jì)參考。本文依托西安市某高層框-剪結(jié)構(gòu)上加建鋼結(jié)構(gòu)樓層的工程實(shí)例,利用兩種有限元軟件ETABS及SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模,對其加層前后的抗震性能進(jìn)行分析,為將來此類工程設(shè)計(jì)提供參考。本文主要內(nèi)容為:1.通過總結(jié)分析框-剪加層結(jié)構(gòu)體系阻尼比可知,對于鋼結(jié)構(gòu)加層層數(shù)較少、結(jié)構(gòu)布置較為規(guī)則的加層結(jié)構(gòu)體系,其阻尼比受混凝土結(jié)構(gòu)影響較大,可選用常數(shù)阻尼比0.045;利用ETABS建模,分析增層鋼結(jié)構(gòu)采用不同柱腳剛度的框-剪加層體系抗震性能可知,對于無支撐加層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用剛接形式,對于有支撐加層鋼結(jié)構(gòu),柱腳鉸接優(yōu)勢更明顯,本文加層鋼結(jié)構(gòu)采用有支撐、柱腳鉸接方案。2.分別采用ETABS和SATWE兩種有限元分析軟件,建立加層前后結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。兩種軟件計(jì)算結(jié)果保持一致,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。加層前后模態(tài)分析結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)加層后周期變長,最大增量為0.029s,整體結(jié)構(gòu)變?nèi)?加層前后反應(yīng)譜分析結(jié)果表明,加層后結(jié)構(gòu)層位移、層間位移角及層剪力均有不同程度的增加,其中層位移最大增幅為8.6%,位移角最大增幅為11%。原結(jié)構(gòu)頂層處剪力增幅約為30%,底層剪力增幅在5%以內(nèi),由此可見,鋼結(jié)構(gòu)加層使得地震響應(yīng)增大,對抗震不利。3.選取EL-Centro波、Borrego波和人工波,采用ETABS軟件對加層前后結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性時(shí)程分析。加層后結(jié)構(gòu)最大層位移、最大層間位移角及最大層剪力都明顯大于原結(jié)構(gòu),其中層位移最大增幅約為15%,層間位移角最大增幅約為20%,原結(jié)構(gòu)頂層最大剪力增幅約為30%,底層最大層剪力增幅均在10%以內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)加層使得整體結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)時(shí)間提前,數(shù)量增多;與剪力墻直接相連的框架梁、結(jié)構(gòu)底部開洞剪力墻均為薄弱部位,應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng);地震結(jié)束時(shí),僅梁端出現(xiàn)塑性鉸,柱和剪力墻均未進(jìn)入塑性階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”抗震設(shè)計(jì)理念。
【圖文】：

中州大樓加層改造

意大利市政府辦公樓加層
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU352.11;TU398.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2697114