第3层以下与只设1道加强层时相比剪力墙轴力增加小于1.0%;从第1道加强层以上到第2道加强层之间,剪力墙承担的轴力比不设加强层时的减小,减小百分比逐渐减小,但减小量低于只设1道加强层时的减小量;第2道加强层处剪力墙轴力则突然增大7.66%;第2道加强层以上至顶层,剪力墙轴力减小,减小百分比逐渐减小。第2道加强层设在顶层时,第3层以下与第2道加强层设在第14层时的相比,变化小于0.5%;第3层以上墙轴力的变化与不设加强层时相比从减小9.96%向上逐渐变化到顶层的增加100.52%。在第3、11、23层处设置共3道加强层时,剪力墙承担的轴力与不设加强层时相比,加强层处均突然增大,从下向上增大的百分比分别为15.76%、6.12%和75.33%;第3层以上到第10层轴力减小,减小百分比逐渐减小;第11层以上到第22层,轴力从减小10.57%逐渐变化到增大25.50%。
剪力墙厚为300mm、400mm和600mm时,墙轴力随加强层的设置位置和层数变化规律同墙厚为200mm时的一样,但受影响程度减小了。
③顶点竖向位移的比较
由于结构双向对称,故只选取对称的1/4平面内的节点进行分析,各点位置见图1(b)。
剪力墙厚为200mm时,第3层设加强层,各点位的顶点竖向位移显著减小,最大减小12.51%,最小减小4.95%,变形差由2.5mm减少为2.15mm;第3、11和23层设加强层,点5竖向位移减小9.57%,点7竖向位移增大8.92%,变形差减小为1.18mm。
剪力墙厚为300mm时,不设加强层时,与墙厚为200mm时相比,顶层各点的竖向位移显著减小,最大减小14.1%,,平均减小11.05%,但顶层的竖向变形差增大了17.2%;顶点竖向位移随加强层的变化规律和墙厚为200mm时的相同,两者相差不大(<1.0%)。
剪力墙厚为400mm时,不设加强层时,与墙厚为200mm时相比,顶层各点的竖向位移减小更为显著,最大减小22.47%,平均减小18.4%,顶层的竖向变形差增大了23.6%;剪力墙厚为600mm时:不设加强层时,与墙厚为200mm时相比,顶层各点的竖向位移最大减小33.37%,平均减小27.7%,顶层的竖向变形差增大为3.34mm,增大了33.6%。
2.4 计算结果分析
剪力墙的厚度增加100mm、200mm和300mm后,墙轴力分别增加22%、39%和64%左右;由于该结构高78.3m,剪力墙厚度不会达到600mm,所以可以说剪力墙厚度每增加100mm,其承担的总轴力将增加20%左右。这说明增大剪力墙的厚度可以明显的增大其竖向刚度,“脊柱”作用明显加强,可以承担更多的竖向荷载。同时,随着剪力墙厚度的增加,顶层各点的竖向位移也明显减小。墙厚减小100mm、200mm、400mm时,顶层各点的竖向位移差分别减小17.2%、23.6%和33.6%,这说明剪力墙厚度的减小,使竖向变形更为均匀。 第3层设置为加强层后,竖向荷载下剪力墙承担的轴力,在加强层突然增大(7.75～14.8%);加强层至底层剪力墙轴力增大,增大百分比显著减小;加强层至顶层剪力墙轴力减小,减小百分比逐渐减小。第2道加强层设在第14层时,2道加强层之间从下至上轴力减小,减小百分比逐渐减小,但减小量低于只设1道加强层时的减小量。顶层设有加强层时,对顶层的墙轴力影响最大,最大可增大100.52%。总体来看,剪力墙轴力在加强层及其附近几层变化最大。在加强层处显著增大;在加强层以下,轴力增大,但增大幅度较小,且增大百分比逐渐减小;在加强层以上,轴力减小,减小百分比也逐渐减小。同时,剪力墙厚度不变时,随加强层数的增多,柱子的竖向位移减小,墙的竖向位移增大,使楼层竖向位移趋于均匀。说明加强层有较大的抗弯刚度,减小了加强层以上柱子的竖向位移,并把荷载传递到剪力墙,增大其竖向变形,很好的起到了减小变形差的作用。从以上分析来看,加强层设在第3层和顶层对改善结构的竖向变形最有利,再设第3道加强层时的变化已不大。
3结论
通过以上分析,对于高层外钢框架-钢筋混凝土核心筒结构在竖向荷载一次加载下的受力性能,可以得出以下结论:
2.1增加剪力墙的厚度,可以显著的增加剪力墙承担的总轴力、减小楼层的平均竖向位移;减小剪力墙厚度可减小楼层的竖向位移差;
2.2设加强层仅对加强层及其附近几层的受力影响较大:加强层处剪力墙轴力突然增大;加强层以下轴力增大,增大百分比逐渐减小;加强层以上轴力减小,减小百分比逐渐减小;
2.3设加强层可以减小柱子的竖向变形,增大剪力墙的竖向变形,从而显著减小楼层的竖向变形差;但随加强上一页 [1] [2] [3] 下一页 |
用户登录 
新用户注册 