03体型收进对高层建筑结构抗震性能的影响.pdf

第 卷 第“期建筑结构 年“月 体型收进对高层建筑结构抗震性能的影响 肖从真徐培福王翠坤 （中国建筑科学研究院北京 ） ［提要］ 结合振动台试验现象和震害调查， 对体型收进的框架结构进行了深入的计算分析和比较， 研究了体 型收进对高层建筑结构抗震性能的影响， 对体型收进的位置、 收进程度等影响因素进行了分析， 并提出了带有 收进的高层建筑结构设计时应注意的问题。 ［关键词］ 高层建筑体型收进抗震设计 * 7 3 7 1 - 3 5 6 - 5 3 0 1 5 2 0 3 1 0 * 1 9 * 6 6 - * 7 9 * 6 - * 9 0 / 1 * 1 2 7 / * 0 3 1 - - * 6 / 1 * 1 3 09 2 0 - 7 1 - 5 2 - ’ 0 * / 5 0 6 0 6 - 7 3 1 1 5 6 ’ 18 7 1 * - * 7 7 1 - 0 8. 6 21 * 07 1 - 0 8. 6 * 6 0 1 7 3 - ’ 01 0 * 1 9 * 62 0 1 * , 7 3 1 - 3 5 6 - 5 3 0 1 A * - ’1 - 0 8 . 6 3 0, * ; 0 “ * 7 3；1 0 * 1 9 * 62 0 1 * , ；- / / . 5 * / 2 * , 1；8 5 1 ’7 ; 0 3 体型收进是高层建筑中常见的现象， 主要的表现 形式有结构上部的收进和带裙房的结构在裙房顶的收 进。体型收进的结构在收进处刚度突然变小， 虽然不 象框支结构下部刚度软弱造成的危害那么严重， 但对 结构的抗震性能也是不利的。结合震害、 振动台试验 和理论分析， 研究体型收进对结构抗震性能的影响。 一、 振动台试验与震害 在中国建筑科学研究院近年进行的模型振动台试 验研究中， 体型收进对结构抗震性能造成不利影响的 情况很常见， 其中珠海信息大厦的模型振动台试验比 较有说服力。在振动台试验中， 结构在体型收进处较 早出现裂缝， 由于裙房偏置， 裙房楼板也出现裂缝。文 ［］ 对其进行了较详细的计算分析， 确定是由于体型收 进造成的。 根据日本阪神地震的相关报道和资料， 在这次地 震中， 有许多由于结构体型收进造成的震害 ［］。图 所示结构共有B层标准层， 底部层面积远大于上部 的标准层， 而且在上部结构中减少了剪力墙， 在地震 中， 层的柱大量破坏。 图所示结构使用了型钢混凝土柱， 下部层为 公用， 面积大， 上部为住宅， 结构收进， 在地震中， 层 柱下端截面发生了水平侧移， 表层混凝土剥落， 有些柱 中的型钢完全暴露了出来。图所示结构也因体型收 进而造成严重破坏。图B所示结构在层B结构体型收 进， 而且收进后结构偏心布置， 在地震中破坏严重， 造 成整层倒塌。 二、 试验与震害分析 振 动台试验和震害都是很有说服力的例证， 说明 图体型收进造成的破坏 结构体型收进对抗震性能的不利影响。 利用 波进行弹性时程分析， 计算各算例的层间位移 角包络， 以反应谱法计算构件的内力， 部分计算结果见 图2， 3。 “标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 图算例部分计算结果 由以上算例层间位移角和柱内力沿高度的分布 看， 体型收进后， 结构在收进处刚度突变， 变形与内力 都有变化， 突变的程度与收进的程度有一定的联系。 由图“（） ，（） 可以研究结构体型收进程度与内力 突变的关系， 用塔楼首层与裙房顶层侧向刚度比表示 收进的程度， 从图中可以发现， 在塔楼跨数相同的情况 下， 裙房跨数越多， 也就是收进程度越高， 层侧向刚度 变化越大， 塔楼突出裙房部分首层 （结构层） 柱的内 力比裙房顶层 （结构层 A B C A D E ’ *F G * D H M I D I G D F D H M（ L ’ * F / ’ 1 ; 3 ,） ， Q I A D F ’ D，K1 P， R R 31 0P ’ G L F * I D BO F * H F * ，S D H 1 O “ “ “I D I C M A * E * D H 1 R R 61 , 0 4 P1 O A G A H I C I F A ’ DI D B* F * ’ E A F’ EH ’ D H * F J A C B A D ，T ’ C G 1 4 P 9 - “ L ’ * F， L L C A B4 H D ’ C ’ MP ’ D H A C， B U ’ ’ BP A F M，P I C A 9 E ’ * D A I， R R 81 - 0王亚勇等1建筑抗震设计中地震作用取值 主要国家抗震规范 比较1建筑科学， 2 （2）1 2 0西安建筑科技大学， 同济大学1宽肢异形柱的试验研究和理论分 析1 “ “ 1 8 0西安建筑科技大学1十二层短肢墙框架9组合墙结构体系房屋模 型拟动力试验研究和理论分析1 “ “ 1 2标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载