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1、混合結構豎向荷載下的受力性能論文.freel,1到2層層高為4.5m,3到23層層高為3.3m。在結構的1、2層抽柱形成大空間,外鋼框架柱、梁均采用方鋼管。全部柱及加強層梁尺寸為800mm×800mm×55mm;其余的梁尺寸均為600mm×600mm×55mm;芯筒為鋼筋混凝土,墻厚根據(jù)計算方案不同從200mm到600mm變化;標準層鋼筋混凝土樓板厚150mm,加強層及抽柱處樓板厚200mm。鋼材采用Q235,混凝土為C40?；詈奢d取值為3kN/m2。2.2計算方案計算程序采用大型結構分析通用有限元程序ANSYS6.1,采用梁、殼單元進行分析。為了探尋剪力墻與鋼框架不同剛度比以及不同位
2、置設加強層對結構豎向受力性能的影響,采用如下幾個方案進行分析計算:方案一(m;方案二(m;方案三(m;方案四(m;每種方案里面又分5種情況:⑴,不設加強層(s0);⑵,第3層加強(s3);⑶,第3、14層加強(s3-14);⑷,第3、23層加強(s3-23);⑸,第3、11、23層加強(s3-11-23)。2.3計算結果①變剪力墻厚度時剪力墻承擔的總軸力比較(圖2)在圖2所示的五種情況下,隨著剪力墻厚度的增加,剪力墻承擔的總軸力均大幅增加,大于20%,增加百分數(shù)逐漸減小。不設加強層時,剪力墻厚度增加100mm,承擔的軸力平均增加22.05%;厚度增加200mm,承擔的軸力平均增加39.
3、17%;厚度增加400mm,承擔的軸力平均增加63.55%。第3層設加強層后,剪力墻承擔的軸力隨墻厚增加的變化情況和不設加強層時的變化相差不大,分別增加1.3%、2.67%和4.95%,加強層以下墻的軸力隨墻厚的增加影響逐漸減小。設第2、3道加強層與設1道加強層時相比的平均增長幅度變化不大于2%。第3層和頂層加強時,頂層剪力墻承擔的軸力隨墻厚的增加變化不大,當墻厚增加100mm、200mm和400mm時,軸力分別增加2.3%、1.88%和1.96%。②不同位置設置加強層時剪力墻承擔的軸力比較(圖3)剪力墻厚為200mm時,第1道加強層設在第3層時,豎向荷載下剪力墻承擔的軸力,在加強層突
4、然增大14.8%;加強層以下剪力墻軸力增大,但增大百分比顯著減小(1.9%);加強層向上至頂層剪力墻軸力減小,減小百分比逐漸減小。在第14層設第2道加強層時,第3層以下與只設1道加強層時相比剪力墻軸力增加小于1.0%;從第1道加強層以上到第2道加強層之間,剪力墻承擔的軸力比不設加強層時的減小,減小百分比逐漸減小,但減小量低于只設1道加強層時的減小量;第2道加強層處剪力墻軸力則突然增大7.66%;第2道加強層以上至頂層,剪力墻軸力減小,減小百分比逐漸減小。第2道加強層設在頂層時,第3層以下與第2道加強層設在第14層時的相比,變化小于0.5%;第3層以上墻軸力的變化與不設加強層時相比從減小
5、9.96%向上逐漸變化到頂層的增加100.52%。在第3、11、23層處設置共3道加強層時,剪力墻承擔的軸力與不設加強層時相比,加強層處均突然增大,從下向上增大的百分比分別為15.76%、6.12%和75.33%;第3層以上到第10層軸力減小,減小百分比逐漸減小;第11層以上到第22層,軸力從減小10.57%逐漸變化到增大25.50%。剪力墻厚為300mm、400mm和600mm時,墻軸力隨加強層的設置位置和層數(shù)變化規(guī)律同墻厚為200mm時的一樣,但受影響程度減小了。③頂點豎向位移的比較由于結構雙向對稱,故只選取對稱的1/4平面內的節(jié)點進行分析,各點位置見圖1(b)。剪力墻厚為200m
6、m時,第3層設加強層,各點位的頂點豎向位移顯著減小,最大減小12.51%,最小減小4.95%,變形差由2.5mm減少為2.15mm;第3、11和23層設加強層,點5豎向位移減小9.57%,點7豎向位移增大8.92%,變形差減小為1.18mm。剪力墻厚為300mm時,不設加強層時,與墻厚為200mm時相比,頂層各點的豎向位移顯著減小,最大減小14.1%,,平均減小11.05%,但頂層的豎向變形差增大了17.2%;頂點豎向位移隨加強層的變化規(guī)律和墻厚為200mm時的相同,兩者相差不大(1.0%)。剪力墻厚為400mm時,不設加強層時,與墻厚為200mm時相比,頂層各點的豎向位移減小更為顯著
7、,最大減小22.47%,平均減小18.4%,頂層的豎向變形差增大了23.6%;剪力墻厚為600mm時:不設加強層時,與墻厚為200mm時相比,頂層各點的豎向位移最大減小33.37%,平均減小27.7%,頂層的豎向變形差增大為3.34mm,增大了33.6%。2.4計算結果分析剪力墻的厚度增加100mm、200mm和300mm后,墻軸力分別增加22%、39%和64%左右;由于該結構高78.3m,剪力墻厚度不會達到600mm,所以可以說剪力墻厚度每增
