钢梁的附加内力计算.ppt

高烈度区SRC框架—RC筒体 混合结构体系抗震性能 西安建筑科技大学 白国良 2007年8月 报告内容 SRC框架-RC筒体混合结构Pushover分析 SRC框架-RC筒体混合结构竖向变形差研究 混合结构梁、墙节点抗震性能研究 1 前言 两个层面上“混合”的意义 构件层面上的“组合” ：由多种材料组合在一起共同承受外力的构件，通常称为“组合构件”，由这些“组合构件” 作为结构主要的承受竖向和水平荷载而组合时形成“组合结构”。 结构体系层面的“混合”：子结构体系（框架，剪力墙，筒体等）选用不同材料的构件，如钢构件、钢筋混凝土构件或如前说述的组合结构，就可以形成不同形式的“混合结构”。 混合结构分类 1.非双重抗侧力体系 仅要求框架能够承担竖向荷载，核心筒应能承担全部水平地震力。适合于非抗震区或低烈度区。 2.双重抗侧力体系（dual system） 要求框架层剪力分担率符合《高规》的要求。可用于 高烈度地区。 混合结构组成 1.核心筒：通常为钢筋混凝土墙体组成 2.外框架：钢框架—钢筋混凝土筒体 SRC框架—钢筋混凝土筒体 混合结构主要特点 钢筋混凝土核心筒 主要的抗侧力子结构，度相对有余，强度不足 外框架 第二道抗震防线，强度相对有余，刚度不足 地震作用下刚度退化规律不一致，地震内力重分布 子结构应力水平差别较大，竖向变形不一致 高烈度区，以上特点更加明显。因此可选择刚度、强度、延性都相对较好的SRC框架。即采用：SRC框架—钢筋混凝土筒体 SRC框架在高烈度区“混合结构”中的优势 SRC框架刚度大，分担更多剪力，具有更好的“协同”作用 而型钢混凝土框架—混凝土筒体结构体系由于刚度差别小、材料性能一致，变形一致性较好 主体材料一致（均为混凝土），徐变和温度引起的结构附加内力小，应力水平差减小，可减少竖向变形差 外包混凝土增加了防火被覆厚度，提高了结构的整体防火性能 节约钢材，经济性能好 混合结构的应用 经济优势明显，在我国高层中发展很快。 90年代后期，上海、深圳、厦门等地兴建的一批的高楼，多数采用了混合结构。 高烈度区也开始应用（如目前国内8度抗震设防烈度区最高超限高层——陕西信息大厦。 . . 两个典型的混合结构 上海世界金融大厦的型钢混凝土框架—混凝土芯筒结构体系 陕西信息大厦(筒中筒) 2 SRC框架-RC筒体混合结构Pushover分析 由于Pushover方法本身已有很多研究，本文仅介绍其在混合结构分析中的一些问题 对于剪力墙的模拟，研究过程中分别采用等效支撑框架和多垂直杆模型进行了分析。部分数据正在处理之中，本文仅对采用等效支撑框架分析的结果进行一些简单介绍 2.1 SRC框架Pushover分析的实现 . SRC压弯构件N-M 相关曲线的形成 SRC柱轴力和弯矩的平衡方程式 ： 通过对具体的SRC截面配钢和应力或应变计算，或实验数据回归，均可得到式中的系数及相关公式。 SRC压弯构件弯矩-曲率曲线转化成PMM铰弯矩-曲率曲线的方法 分析时，需要将SRC构件弯矩-曲率关系（见上页）转化为PMM铰弯矩曲率关系 以上是SRC构件PMM铰主要参数：相关曲线和弯矩-曲率确定情况。采用上述参数，对三层SRC框架进行了Pushover分析。 结构变形特点 刚度比和高宽比对混合结构抗震性能的影响 （限于篇幅，这里仅对方案一和方案二 的计算结果进行讨论） 由方案一剪力分布图知： 在多遇地震作用下，底部框架楼层剪力最小，向上逐渐增大，底部框架剪力受总层数变化（即高宽比）的影响较小；核心筒楼层剪力底层最大，向上减小，到结构上部出现反方向的楼层剪力；结构总层数越少，底部核心筒承担的剪力越大，到12层左右楼层剪力相对变小 在罕遇地震作用下，总层数较少的结构，底部框架承担的楼层剪力交大，在15层左右开始逐渐变小；而核心筒底部承担的楼层剪力最大，不同总层数的结构楼层剪力曲线相汇位置向上移动； 不同层数对结构底部框架楼层剪力的承担比例的影响较小，多遇地震下占2.6%左右，罕遇地震下占4%左右，即结构总高宽比对外框架的楼层剪力的影响不显著。 由方案二剪力分布图看出： 随筒体高宽比减小，框架楼层剪力有所提高，但与底层总剪力相比，比值减小；在多遇地震和罕遇地震下，底层框架剪力相对于底层总剪力的比例变化分别为（ tk8.4 ）：9.4%~14.1%，6.5%~10.7%，5.7%~8.