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非周邊約束地下室高層結構計算高度的論證

職稱驛站所屬分類:民商法論文發布時間:2012-07-14 09:04:06瀏覽:1

  摘要:本文主要討論地下室周圍三邊約束,局部地下一層無土約束的情況下,如何確定計算高度和抗震等級,以及對結構計算的影響

  摘要:本文主要討論地下室周圍三邊約束,局部地下一層無土約束的情況下,如何確定計算高度和抗震等級,以及對結構計算的影響
  關鍵詞:satwe;地下室周邊約束;計算高度;抗震等級;剛度
  一、 工程概況
  本工程地下室東、南、北三面圍在土中,西南角局部地下一層開敞(下圖加粗部分)。1棟、2棟、商住樓周面均有覆土,可按一層室外地面起計算房屋高度,按A級高度設計;3棟西側地下一層開敞無覆土,擬在3棟地下一層局部加墻(下圖虛線部分),補償地下一層西側無土體約束的影響。
  二、計算模型
  采用SATWE軟件對3棟結構進行計算比較,建立下列三個結構模型,分析地下室土體約束對主體結構受力的影響,以及地下一層加設墻體后,是否可補償局部土體約束缺失的影響。
  計算模型的地下室部分單獨切開,不考慮大底盤地下室對3棟的約束作用。模型一為地下室周邊土體全約束的情況,模型三為三層地下室均無土體約束的情況,模型二在模型三的基礎上,在地下一層加設墻體。
   模型一:以地下室頂板作為嵌固端(不加設墻體)
   模型二:以地下室底板作為嵌固端(加設墻體)
   模型三:以地下室底板作為嵌固端(不加設墻體)
  三、計算結果
  1.地下一層側移剛度比較
   模型一 模型二 模型三 模型二和一相差百分比 模型三和一相差百分比
  X向 2.7863 3.7116 2.6729 33.2% -4.1%
  Y向 2.5261 2.7094 2.3950 7.2% -5.0%
  
  2.周期比較
  振型號 周期
  模型一(s) 周期
  模型二(s) 周期
  模型三(s) 振型參與系數
  模型一(X+Y) 振型參與系數
  模型二(X+Y) 振型參與系數
  模型三(X+Y) 模型二和一相差百分比 模型三和一相差百分比
  1 3.5813 3.5659 3.5848 0.72+0.23 0.73+0.23 0.72+0.24 -0.43% 0.10%
  2 3.1994 3.1999 3.2051 0.25+0.75 0.24+0.76 0.25+0.75 0.02% 0.18%
  3 2.5145 2.5026 2.5156 0.03+0.02 0.03+0.02 0.03+0.02 -0.47% 0.05%
  4 1.1141 1.1085 1.1156 0.68+0.16 0.68+0.16 0.67+0.17 -0.50% 0.14%
  5 0.8495 0.8505 0.8522 0.20+0.80 0.20+0.80 0.20+0.80 0.12% 0.32%
  6 0.7912 0.7914 0.7919 0.13+0.05 0.13+0.04 0.13+0.04 0.03% 0.09%
  7 0.5980 0.5944 0.5990 0.65+0.16 0.65+0.16 0.65+0.16 -0.60% 0.17%
  8 0.4368 0.4356 0.4373 0.55+0.12 0.55+0.12 0.55+0.13 -0.27% 0.11%
  9 0.4138 0.4149 0.4159 0.19+0.81 0.19+0.82 0.19+0.81 0.26% 0.52%
  10 0.3916 0.3916 0.3921 0.22+0.04 0.22+0.03 0.22+0.04 0.01% 0.13%
  
  3.層間位移比較
  X向地震作用下的層間位移
  層號 模型一 模型二 模型三 模型二和一相差百分比 模型三和一相差百分比
  4 1/4130 1/4374 1/4081 -5.60% 1.20%
  6 1/2122 1/2146 1/2117 -1.11% 0.24%
  19 1/1337 1/1335 1/1337 0.15% 0.01%
  25 1/1400 1/1398 1/1400 -0.01% 0.01%
  35 1/1758 1/1755 1/1757 0.17% 0.05%
  40 1/2151 1/2149 1/2148 0.09% 0.14%
  Y向地震作用下的層間位移
  層號 模型一 模型二 模型三 模型二和一相差百分比 模型三和一相差百分比
  4 1/5124 1/5475 1/4995 -6.4% 2.5%
  6 1/2665 1/2704 1/2644 -1.44% 0.79%
  19 1/1474 1/1472 1/1470 0.13% 0.27%
  25 1/1466 1/1463 1/1463 0.20% 0.20%
  35 1/1650 1/1645 1/1647 0.30% 0.18%
  40 1/1862 1/1856 1/1858 0.32% 0.21%
  
  4.地震剪力比較
  模型一和二X向地震剪力比較模型一和二Y向地震剪力比較
  
  
  模型一和三X向地震剪力比較模型一和三Y向地震剪力比較
  
  四、計算結果分析
  1.模型二加墻之后和模型一比較,地下一層X,Y方向抗側剛度分別增加33%和7%,模型三與模型一比較,抗側剛度減小約5%;
  2.三個模型的自振周期基本相同,相差基本在0.5%以內。模型二周
  期比模型一略短,模型三周期略長;
  3.三個模型地震作用下層間位移變化趨勢一致,最大層間位移發生樓層一致,模型二加墻后與模型一比較,下部樓層層間位移值有所減小,上部樓層變化不大,模型三與模型一比較,層間位移值略有增加;
  4.三個模型地震作用下層剪力變化趨勢一致,剪力值基本一致。
  上述分析對比顯示,地下室加設剪力墻,結構整體剛度有一定增加,可以補償3棟地下一層局部無約束的影響。模型二比模型三更接近模型一,且模型二是在假設地下室四周均無土約束的極端情況下進行的計算分析,而本工程地下室實際為僅局部地下一層無土約束,地下室的實際嵌固作用要遠大于模型二。
  五、結論
  1.對于本工程僅單面局部地下一層無土約束,且地下室加設剪力墻提高剛度的情況下,塔樓可按一層室外地面起計算房屋高度,可按A級高度進行設計,確定抗震等級。
  2.模型二構件內力較模型一略大,雖然相差不多但為了偏于安全設計,我司將按照模型二進行構件設計。

《非周邊約束地下室高層結構計算高度的論證》

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文章名稱:非周邊約束地下室高層結構計算高度的論證

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