山地掉層結構扭轉控制措施研究.pdf

1、山地掉層結構是在同一建筑中具有兩個不同高度的嵌固端，且上接地端下部設置樓面的一種建筑形式，導致其結構剛心和質心不重合，扭轉效應顯著。山地掉層結構已有研究著力于荷載輸入、分析模型和方法、破壞模式控制等方面，對掉層結構的扭轉控制方法和措施研究較少。本文通過OpenSees軟件建立三維模型，對山地掉層結構進行了大震作用下的非線性扭轉效應分析，考察了靜力偏心距、剛度偏心距、樓層位移比、剛度比等指標的有效性和掉層結構的受力特點；提出梁板嵌固，在柔

2、性邊加剪力墻、支撐、粘滯阻尼器等扭轉控制措施并驗證了其有效性，為山地掉層結構的抗扭設計提供參考。
　　通過上述研究，本文得出的主要結論如下：
　?、凫o力偏心距、剛度偏心距、樓層位移比均能較好地反映結構的扭轉效應，扭轉效應隨著靜力偏心距、剛度偏心距、樓層位移比的增加而增加。
　?、诜治隽说魧咏Y構上接地端豎向構件在大震作用下相對小震作用時的扭矩放大系數(shù)，并總結了其隨樓層位移比的變化規(guī)律，在結構設計時應該根據(jù)位移比的大小對小

3、震下扭矩進行放大；根據(jù)規(guī)范公式對掉層結構上接地端柱進行受剪承載力和受扭承載力驗算，總結了大震作用下受剪承載力/剪力、受扭承載力/扭矩與樓層位移比的關系曲線，當按照規(guī)范規(guī)定將位移比控制在1.5以內可以滿足大震作用下“強剪弱彎”的設計目標，但不能保證不發(fā)生扭轉破壞，應進行受扭承載力設計。
　　③當?shù)鼗鶠閹r石時，通過對按照梁板嵌固進行設計和普通掉層設計后將梁板嵌固兩種不同設計模型進行大震非線性分析，兩種設計方法均能顯著降低結構的扭轉效應

4、，建議采用按照普通掉層設計后將梁板嵌固的設計方法。對嵌固樓板應變分析表明樓板鋼筋未屈服，樓板變形較小，嵌固可靠。
　　④給出了樓層位移比與掉層結構偏心率的關系曲線，若控制結構樓層位移比在1.5，應該控制結構的偏心率在0.22以內。
　?、莓?shù)鼗鶠橥临|時，運用控制上接地層偏心率的方法調整柔性邊剛度，在柔性邊掉層部分和掉層及以上一層設置鋼支撐、剪力墻、粘滯阻尼器，并對結構進行大震作用下非線性分析，驗證了在柔性邊增加剛度來控制扭轉