框架结构在爆破时程下的ANSYS位移响应分析 下载本文

图5 实测爆破地震波 4. 工况的选取

(1)将实测的爆破震动加速度时程曲线(爆破地震波)和调整后的多遇常规地震加速度时程曲线(EL-Centro地震波)分别沿短边方向(y向)输入建立的ANSYS有限元模型,对结构进行弹性时程分析。

(2)天然地震波选取EI Centro(1940NS)将峰值加速度值调整为35ga1,以模拟烈度为7度时的多遇地震作用,时间间隔根据试验研究的记录数据为0.02s,输入地震波持时为0~12S(8.5T)。EI波如图4所示。

(3)爆破波选用图5所示的一组实测的典型爆破地震波。

5. 时程响应分析

阻尼采用瑞雷阻尼模型利用通用有限元软件ANSYS对上述结构

分别为0.797,方案二为0.699,均符合规范要求。可见方案二通过在剪力墙上开设结构洞或增大原有洞口,使结构刚度减小,从而增长了周期,使结构变“柔’。但扭转效应减小,说明结构布置更加合理。

(2)结构变形方面。两方案的结构变形指标均符合规范要求。按六度设防计算时方案一最大层间位移角才1/4270,方案二最大层间位移角1/2782,较方案一有较大改进。但最

大变形均发生在风载作用时,说明六度区的风荷载对高层建筑的影响已经超过地震荷载,设计时应将风荷载作为首要影响因素。但在较高烈度区时,随着地震烈度的提高,剪力墙所受的地震作用不断增大。地震荷载超越风荷载成为主要影响因素,其中层间位移比成为主要控制指标。

(3)结构内力方面。方案二的基底弯矩值和剪力值均小于方案一的数值。因此减小结构刚度,增长周期,使地震影响系数减小,可有效减少地震力。并且随着震级的提高,地震作用成倍增加。同时,单从两方案的轴压比来看,剪力墙的数量还可进一步减少以充分发挥混凝土材料的性能,提高建筑物的经济性。 5. 小结

随着建筑不断的复杂化以及建筑高度的不断提升,剪力墙结构成为了现代建筑结构设计中较为常用的结构类型之一,其被广泛应用在住宅和商业建筑结构中。文章通过结合高层结构设计实例,借此探讨了剪力墙结构设计的特点及分类等,同时提出高层建筑混凝土剪力墙设计的相关要点,为同行提供实例借鉴。 参考文献

[1] 刘拥军.浅谈高层剪力墙结构的设计[J].沿海企业与科技,2012,(01).

[2] 李晓鹃,安永强.浅谈小高层住宅短肢剪力墙结构设

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