异形柱框架剪力墙结构体系有限元分析.doc

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异形柱框架剪力墙结构体 系有限元分析 摘 要:异形柱框架剪力墙结构由于具有空间布置灵活,受力合理 的优点,在高层建筑中得到了广泛的应用。
本文采用通用的 有限元 计算 软件,对异形柱框架剪力墙结构进行了分析,并探讨了剪力墙 在异形柱框架结构中的作用。
关键词:异形柱框架;剪力墙;水平荷载;有限元法 1前言 异形柱框架剪力墙结构体系是把异形柱框架和剪力墙两 种结构共同组合在一起形成的结构体系, 房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担,而水平作用 1主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担,框架和剪力墙间以横向 构架连。
异形柱框架剪力墙结构吸收了普通框架剪力墙结构 和异形柱框架结构的优点,具有整体性好,刚度大、侧向变形 小、抗风、抗震性能好的特点[1];并且还避免框架柱、梁在 室内凸出,具有了增大建筑空间,墙面观感好等优点。
因此, 异形柱框架剪力墙结构体系在高层结构中得到广泛应用[2- 3]。
在侧向荷载的作用下,异形柱框架的变形主要呈现为剪 切型,而剪力墙则主要呈现为弯曲型,这两种构件在楼板的约 束下共同变形时,整个结构则呈现一种较为复杂的变形形态 。
因此,提出一种计算异形柱框架剪力墙结构的有效方法,具 有非常重要的现实意义。
2有限元计算模型 某异形柱框架剪力墙结构布置如图1所示,结构框架柱采 用T形截面,框架梁采用矩形截面,层高2.8m,跨度4.8m。
地震 2作用方向为水平方向,即在剪力墙中面上,设计基本地震加速 度为0.1g。
根据结构的几何尺寸,建立异形柱框架剪力墙结构的有 限元计算模型,采用8结点的等参块单元来模拟框架梁、柱及 剪力墙结构。
异形柱框架剪力墙结构有限元模型如图2所示 。
在设定单元参数时,异形柱框架剪力墙结构的梁、柱及剪 力墙混凝土强度等级采用C30,混凝土弹性模量Ec=30