多層框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析

(廣州大學(xué)土木工程學(xué)院 廣東 廣州 510000)

引言

我國多層建筑最常用的結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，相比砌體結(jié)構(gòu)，它具有剛度大、延性好、布置靈活等優(yōu)點(diǎn)。在地震作用下，建筑的主體結(jié)構(gòu)破壞，會造成嚴(yán)重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，所以在進(jìn)行抗震設(shè)計時必須對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗算，判斷結(jié)構(gòu)是否合理。本文將采用ETABS有限元軟件對某多層框架結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下進(jìn)行時程分析。

一、工程概況

本工程為多層不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共8層，無地下室。建筑總高度23.7m，總面積10645m2。其抗震設(shè)防烈為6度，地震分組為第一組，II類場地。結(jié)構(gòu)有限元模型見圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)模型圖

二、選擇地震波

根據(jù)地震場地、結(jié)構(gòu)的周期以及規(guī)范[1]要求選取兩條天然波，一條人工波，加速度峰值均調(diào)整為0.05g。地震波反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜對比圖見圖2。

圖2 反應(yīng)譜對比圖

三、動力特性

根據(jù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)果，結(jié)構(gòu)的動力特性如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)的動力特性

結(jié)構(gòu)計算取前15階振型，其X、Y向質(zhì)量參與系數(shù)分別為91.20%、90.61%均滿足規(guī)范[2]要求(大于90%)。

四、地震響應(yīng)分析

沿結(jié)構(gòu)X方向分別輸入三條地震波進(jìn)行時程分析，并對比三條地震波時程分析計算的結(jié)果。其層間位移角對比圖見圖3。

圖3 層間位移角對比圖

從圖中可以看出，不同地震波作用下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)也不同，但結(jié)構(gòu)在所有工況下最大層間位移角均滿足規(guī)范[1]要求(小于1/550)，其中天然波2對結(jié)構(gòu)的影響最為不利。

五、結(jié)語

本文對某多層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三條地震波的時程分析計算，發(fā)現(xiàn)每條地震波的地震響應(yīng)雖有所不同，但在每條震波作用下結(jié)構(gòu)的層間位移角結(jié)果均滿足規(guī)范彈性層間位移要求，證明了該框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，滿足當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度要求。