基于ETABS的某高層住宅樓的抗震性能分析

邱仕義

(廣州大學(xué)土木工程學(xué)院 廣東 廣州 510000)

引言

隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有所提高，人們對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能要求也逐漸增加，一方面建筑形體日趨復(fù)雜，另一方面人們對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能要求也逐漸增加。框架 -剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛,是一種主要結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)也取得了很好的使用效果。住宅樓身為民用建筑，在一般城鎮(zhèn)中普遍存在。

一、工程概況

本文以某27層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)為例，對(duì)其進(jìn)行分析。建筑所處地位于廣東省清遠(yuǎn)市，設(shè)防地震分組為第一組，設(shè)防烈度為6(0.05g)，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)。該建筑地上16層，地下2層，總高40.8米。圖1為結(jié)構(gòu)ETABS模型圖。

圖1 建筑ETABS模型

二、有限元結(jié)構(gòu)模型的建立

本模型使用YJK有限元軟件建立該結(jié)構(gòu)的模型，表1為該結(jié)構(gòu)的前六階周期。

表1 結(jié)構(gòu)自振周期

三、動(dòng)力時(shí)程分析

時(shí)程分析法是基于反應(yīng)譜法更為有效的抗震計(jì)算方法[2]，它能確切地了解結(jié)構(gòu)在地震過(guò)程中的內(nèi)力與位移隨時(shí)間的反應(yīng)，通過(guò)將建筑物作為彈性或者彈塑性振動(dòng)系統(tǒng)，直接輸入地面地震加速度記錄，對(duì)運(yùn)動(dòng)方程直接積分，從而獲得計(jì)算系統(tǒng)各質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度等的時(shí)程變化曲線(xiàn)，因此這種方法更能準(zhǔn)確而完整地反映出結(jié)構(gòu)在地震作用下的全過(guò)程。根據(jù)規(guī)范要求，本文選取兩條天然波與一條人工波進(jìn)行有限元分析，天然波為RSN-28波和RSN-51波，圖2為地震波加速度譜與規(guī)范譜對(duì)比圖。

圖2 規(guī)范譜與反應(yīng)譜對(duì)比

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，分別輸入三條地震動(dòng)，在多遇地震作用下，得出結(jié)構(gòu)的層間位移角。由圖3可知：結(jié)構(gòu)在多遇地震下三條地震波的各向?qū)娱g位移角皆小于規(guī)范1/800的要求，說(shuō)明該高層結(jié)構(gòu)在地震時(shí)能保證結(jié)構(gòu)的安全性。

圖3 X向?qū)娱g位移角

四、結(jié)論

(1)結(jié)構(gòu)小震下的彈性分析各項(xiàng)特性滿(mǎn)足建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[1]要求，保證了結(jié)構(gòu)“小震不壞”的設(shè)防水準(zhǔn)。

(2)本文采用的抗震分析計(jì)算方法和建議，可以認(rèn)為該結(jié)構(gòu)在經(jīng)受真實(shí)地震作用下具有一定的安全和可靠性，可為業(yè)內(nèi)同仁分析和設(shè)計(jì)同類(lèi)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)提供參考。