双向水平地震作用下扭转体建筑结构抗震性能分析

为了研究扭转钢框架-竖直核心筒所组成的扭转体结构在双向水平地震作用下的抗震性能,利用ETABS建立了20层的不同扭转角度模型。在分析扭转体结构自振特性的基础上,利用弹性时程分析法,对比研究了非扭转体和扭转体结构在双向水平地震作用下的反应。结果表明:在双向水平地震作用下,与传统的非扭转体结构相比,扭转体结构的基底剪力较大,且增幅随着扭转角度的增加而增大;扭转体结构的各层角柱轴力分配不均匀,且随着扭转角度增加不均匀程度变大;结构扭转改变了角柱X向与Y向的剪力大小,可使结构抗侧刚度大的方向承受更大的剪力,且受扭转角度的影响较小;扭转体结构外框梁的跨中最大弯矩均大于非扭转体结构,随着楼层增加和结构扭转角度增大外框梁弯矩增大,结构扭转对外框梁产生不利影响;扭转体结构核心筒的内力均大于非扭转体结构,且随着扭转角度的增加而增大;扭转体结构受竖向荷载时,核心筒受较大的扭矩作用,但在水平地震作用下外框架的扭转对核心筒扭矩的影响较小。

均匀扭转体建筑结构的整体性能分析

建立6层扭转体结构模型和非扭转体结构模型进行对比,分析扭转体结构和非扭转体结构自振周期、振型和层间位移角的差别,同时用理论公式阐明扭转引起的框架柱内力变化,考察刚性楼板假设和弹性楼板假设所带来的结构内力影响。研究结果表明:扭转体结构受竖向荷载影响较大;扭转使柱倾斜,对柱内力有较大影响,并产生整体扭矩;弹性楼板假定更能反映扭转体结构实际受力情况。