带梁式转换层框支剪力墙结构抗震性能研究

分类号学号632400200672686 学校代码10487密级硕士学位论文带梁式转换层框支剪力墙结构抗震性能研究学位申请人：焦建学科专业：结构工程指导教师：朱宏平教授答辩日期：2008年5月28日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the requirementsfor the Degree of Master of EngineeringStudy on Seismic Performance of Frame-supported Shear Wall Structures with Beam-transfer StoreyCandidate : Jiao JianMajor : Structural EngineeringSupervisor : Prof. Zhu HongpingHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, P. R. ChinaMay, 2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

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本论文属于华中科技大学硕士学位论文摘要带有转换层的高层建筑结构是一种复杂高层结构形式，其显著特点是主要抗侧力构件沿结构竖向分布不连续，结构竖向刚度分布不均匀。

在强烈地震作用下结构易产生薄弱层，是一种不利于抗震的结构形式。

对于这种复杂高层结构，设计时应给予高度的重视。

而在所有的转换结构中，尤以梁式转换层应用最为广泛。

本文通过分析得出了带有梁式转换层的高层建筑结构的一些动力特性，对工程设计具有一定的参考价值。

本文比较系统地介绍了转换层结构的类型、特点以及带有梁式转换框支剪力墙结构的设计要点；结合工程实例采用ETABS软件进行了振型分解反应谱分析；并采用弹性时程分析对结构在多遇地震作用下的弹性内力和变形结果进行了复核；系统地论述了弹塑性时程分析的过程和影响因素，采用PKPM软件的EPDA模块对工程实例进行了弹塑性时程分析，对结构在大震作用下的变形性能进行了直观的描述；研究了转换层设置高度的改变以及转换层上、下刚度比的改变对结构抗震性能的影响。

通过以上分析，得出以下主要结论：1、结构楼层层间剪力和层间位移角在转换层处易发生突变。

2、随着转换层位置的上移，对层位移和层间位移角曲线有明显影响，而控制转换层上、下等效刚度比可以有效地控制层位移和层间位移角的突变。

3、运用时程分析法可以得到结构地震响应的全过程曲线，是反应谱方法的有效补充。

但结构在不同地震波下的响应差异较大，对地震波的选取必须予以重视。

4、在罕遇地震作用时，转换梁、柱两端大多出现塑性铰，说明这些部位为薄弱环节，需要加强。

关键词：梁式转换框支剪力墙反应谱分析时程分析华中科技大学硕士学位论文AbstractHigh-rise building with transfer storey is a kind of complicated structure form, its salient characteristic is that distribution of the lateral components along vertical direction is not continuous, and the vertical stiffness is not uniform. It is easy to form a weak layer in the structure under the action of a strong earthquake. And it is a kind of structure form which is unfavorable to the seismic resistance. One should pay more attention to this kind of complicated structure. The application of the beam-transfer storey is most widely among all transfer structures. By analysis, this thesis concludes some dynamical characteristics of high-rise building with beam-transfer storey. Meanwhile, some designing suggestions are touched on to make some possible significant contribution to structure engineering.This thesis introduces the type of structure with transfer storey, and its main characteristics, and the key point of the design of shear-wall structures with beam-transfer storey systematically. Combined with examples of project, it does response spectrum analysis by using ETABS software. The elastic internal force and deformation of structures subjected to small seismic are checked with elastic time- history method. This thesis illuminates the process and influence factor of elastic-plastic analysis of structure and does elastic-plastic dynamic time-history analysis by using EPDA module of PKPM software. The deformation performance of structure under major earthquake is described directly. The analysis of structures with transfer stories located at different height is accomplished and the results are discussed. By changing the ratio of stiffness, this thesis sums up the effect of ratio of stiffness on seismic behavior of structure.By all above analysis, the following conclusion can be obtained:1. The mutation of storey-shear and storey-drift are easy to be formed in transfer storey.华中科技大学硕士学位论文2. The displacement and rotation in any two adjacent stories change greatly along with the changing of the setting locations of transfer storey. And the displacement and rotation of story can be controlled effectively by adjusting the ratio of stiffness.3. Through time-history analysis, which is an effective complement to the response spectrum analysis, one can observe the whole process of earthquake response. But the response of structure is very different under various seismic waves. One should pay more attention to the choice of seismic waves.4. Many plastic hinges appear in the transfer beams and columns under major earthquake. It shows that these parts are weak position and should be reinforced.Keyword:Beam-transfer, Frame-supported Shear Wall Structures, Response Spectrum Analysis, Time-history Analysis华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论1.1 引言 (1)1.2 转换层结构的发展概况及研究现状 (1)1.3 地震反应分析方法的发展概况及研究现状 (5)1.4 本文的主要研究内容 (10)2 框支剪力墙结构的弹性动力分析2.1 工程实例简介 (12)2.2 工程实例的模态分析 (14)2.3 工程实例的反应谱分析 (17)2.4 工程实例的弹性时程分析 (20)2.5 转换层设计 (26)2.6 本章小结 (30)3 框支剪力墙结构的弹塑性时程分析3.1 弹塑性时程分析原理 (32)3.2 弹塑性时程分析结果 (42)3.3 本章小结 (46)4 转换层设置高度对框支剪力墙结构的影响4.1 转换层设置高度对结构自振周期的影响 (47)4.2 转换层设置高度对结构振型的影响 (47)华中科技大学硕士学位论文4.3 振型数的合理选取 (47)4.4 转换层设置高度对结构侧移的影响 (49)4.5 转换层设置高度对结构地震剪力及弯矩的影响 (52)4.6 转换层上下等效刚度比对结构位移和层间位移角的影响 (53)4.7 本章小结 (56)5 全文总结与展望5.1 全文总结 (57)5.2 展望 (58)致谢 (60)参考文献 (61)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 引言近年来高层建筑发展迅速，已由以往单一功能的建筑向综合性大楼发展。