某复杂超限不规则结构抗震设计

1、    某复杂超限不规则结构抗震设计    马福云摘 要：本文采用satwe和pmsap对比分析，罕遇地震下的静力弹塑性分析，三条地震波下的弹性动力时程分析三种分析方法，对一个中间大开洞，局部大跨的复杂结构进行了抗震性能分析，通过验证表明该结构满足规范要求，结构采取的抗震加强措施是可行有效的。关键词：不规则结构；加强措施；静力弹塑性分析；弹性动力时程分析1 引言1.1工程简介本工程建筑面积12128，长66.0m，宽58.5m，平面呈矩形；檐口高度17.05m，地上四层，各层层高4.2m，屋顶构架层层高3.35m；x向柱距主要为7.2m，局部8.1m，y

2、向柱距均为7.2m；采用现浇钢筋混凝土框架结构（局部型钢混凝土）。本工程典型结构平面图及建筑剖面图分别见图1.1.1，图1.1.2。本工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，iv类场地，设计基本地震加速度值为0.10g，根据建筑抗震设防分类标准（gb 50223-2008）中的规定，本工程属丙类建筑，地震作用按7度计算，并按7度的要求考虑抗震措施。由于存在错层、大跨度（局部跨度超过18米）、大量狭长薄弱楼板，建筑体型十分复杂，为提高本结构的抗震性能，本工程考虑建筑抗震性能设计方法，框架抗震等级提高一级，即按二级设计。1.2结构特性综述本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部梁柱采用型钢混凝

3、土。本工程主要结构体系特点有以下几点：（1）、该建筑为满足建筑功能的要求在标高2.950m和标高11.050m处存在错层；（2）、该建筑局部大跨度为36米（超过18米），考虑采用型钢混凝土柱和梁；（3）、由于大开洞形成了大量狭长薄弱楼板和单跨框架结构；（4）、错层及大开洞造成整个结构质量和刚度分布十分不均匀。1.3结构超限情况分析根据建筑抗震设计规范（gb 50011-2010）13.4.3条及条文说明：（1）、本工程在规定水平力下的楼层的最大弹性水平位移（层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（层间位移）平均值的1.2倍，属于扭转不规则。（2）、由于建筑功能的要求，本工程在轴轴及d轴k轴附近楼

4、板开洞，局部楼层楼板有效宽度小于该楼层楼板典型宽度的50%，开洞面积大于该层楼面面积的30%，存在较大的楼层错层，属于楼板局部不连续。綜上所述，本工程为特别不规则建筑，应采取特别的加强措施。2 计算分析以及采取的措施本工程针对特别不规则采取了以下抗震加强措施：（1）、本工程采用钢筋混凝土框架结构，为了增加结构的抗扭刚度，适当加大周边框架梁及框架柱的截面尺寸。（2）、计算时考虑建筑物的扭转效应及双向地震作用。（3）、考虑建筑抗震性能设计方法，框架抗震等级提高一级，即按二级设计。（4）、进行弹性楼板应力分析，在多遇地震下楼板主拉应力不超过混凝土抗拉强度。（5）、对楼板洞口旁连接较为薄弱的楼板采用弹

5、性楼板假定，并加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋率，并采用双面双向配筋。3 结构计算利用satwe和pmsap两个程序进行计算，计算考虑双向地震及偶然偏心，并将两者的计算结果进行比较。3.1 satwe计算结果3.2 pmsap计算结果4 结论本文对不规则复杂结构采取了一系列抗震加强措施，以保证其满足抗震设计设防目标的要求，并采用了静力弹塑性分析，satwe和pmsap整体建模对比分析，弹性动力时程分析对该复杂超限结构进行了全面的分析。通过分析验证了采取的加强措施是行之有效的，该建筑是满足抗震要求的。本文通过采取一系列加强措施，保证了该复杂不规则结构的抗震性能，并采用静力弹塑性分析，satwe和pmsap整体建模对比分析，弹性动力时程分析全面分析验证了上述加强措施的行之有效性，为同类超限结构设计提供参考。参考文献1 gb50011-20