简介:关于本文可作为截面结构方面的大学硕士与本科毕业论文截面结构论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
聂 璐
（齐齐哈尔工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161000）
摘 要：本文以一实际超高层复杂剪力墙结构体系设计为例,采用有限元软件 ANSYS 对其进行仿真分析,开展其在恒载及活载下的静力分析,在此基础上进一步开展其在风荷载及地震作用下的动力分析,考察结构的动力响应,基于此验算了结构的承载力及变形,均满足高层建筑混凝土结构技术规程及建筑抗震设计规范的要求.最后,本文给出该结构体系的施工建议及相关的注意事项,为同类高层剪力墙结构的设计与施工提供参考与借鉴.
关键词：高层剪力墙 ANSYS 动力分析 施工建议
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （ 2015 ） 01-0312-01
一、引言
剪力墙是一种能较好的抵抗水平荷载的构件,又名为抗震墙.剪力墙结构室内墙面比较整齐,具有抗侧刚度大,位移小,结构自重大,吸收地震能量大等特点.本工程为超高层剪力墙结构体系,地下一层,地上十八层.
主体结构屋面板顶标高为 52.190m,室内外高差为 0.450m.本工程建筑结构安全等级为二级,相应的设计使用年限为 50 年. 建筑抗震设防分类为丙类.框架和剪力墙抗震等级为二级.地面粗糙度为 C 类.基本风压为0.40kN/m 2 ,基本雪压为 0.40kN/m 2 .本工程抗震设防烈度为 8 度,设计基本地震加速度为 0.20g,设计地震分组为第一组,场地类别为一类,特征周期T g 等于0.45s.地基基础设计等级为乙级.建筑物相应的绝对标高为 74.500m.本文结合这一高层剪力墙的结构设计,给出了设计过程,采用有限元软件ANSYS 对其开展了相应分析,结合相关规范验算了结构的承载力及变形,为同类工程提供参考和借鉴.
二、结构设计
1.材料选择与属性
基础、地下室、框架柱、剪力墙、楼屋面梁、楼屋面板、楼梯的混凝土强度等级为 C30.所有垫层混凝土强度等级为 C15,地下室外墙、主楼筏板、裙楼底板抗渗等级为 P6.二 b 类环境中混凝土强度等级为 C30,二 a 类环境中混凝土强度等级 C25,一类环境中混凝土强度等级 C20.
框架和楼梯梯段中纵向钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25,且屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.30； 钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值且屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于 1.30；钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%.钢筋的强度标准值应具有不小于 95%的保证率.HPB235 级钢筋的强度设计值 f y 取为 210N/mm 2 ,HRB335 级钢 筋的强 度 设 计 值 f y 取 为300N/mm 2 ,HRB400 级钢筋的强度设计值 f y 取为 360N/mm 2 .
2.结构构件的尺寸选取
剪力墙设置呈对称布置的原则,一层剪力墙梁的截面均为 b×h等于250mmx500mm,二层剪力墙梁的截面均为 b×h等于250mm×400mm. 三至五层剪力墙梁编号为 LL1 和 LL11 的截面 b×h等于200mm×400mm,编号为LL2/3/4/5/7/9/10 的截面 b×h等于200mm×500mm. 六到十七层剪力墙梁编号为 LL1 的 截 面 均 为 b ×h等于250mm ×400mm,六 到 十 七 层 编 号 为LL2/3/4/5/7/9/10 的截面均为 b×h等于200mm×500mm,六到十七层编号为LL6/8 的截面 b×h等于200mm×430mm,六到十七层编号为 LL11 的截面均为 b×h等于200mm×400mm,六到十七层编号为 LL12/13/14 的截面均为 b×h等于200mm×800mm,十八层编号为 LL1/11 的截面 b×h等于200mm×400mm,十八层编号为 LL2/3/4/5/7/9/10 的截面 b×h等于200mm×500mm,十八层编号 为 LL12 的 截 面 b ×h等于200mm ×800mm,屋 面 梁 截 面 均 为 b ×h等于200mm×500mm.
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3.承载力及变形验算
本文采用有限元软件 ANSYS [1] 开展有限元仿真分析,梁柱采用三维BEAM4 弹性单元,楼板和剪力墙采用 SHELL63 弹性单元,建立三维有限元模型,地下室底部为固接,框架梁与剪力墙之间为刚接,采用 STATIC 分析获得该高层在恒载及活载作用下的内力与变形,在此基础上开展水平风荷载及地震作用下的动力分析,考察该高层的动力响应,提取各构件的内力及变形的最大值,结合 《高层建筑混凝土结构技术规程》 GB50009-2010 [2]及 《建筑抗震设计规范》 GB50010-2010 [3] ,对其进行荷载效应组合下的验算,结果表明各构件的承载力及变形均满足相应设计规范的要求,说明此剪力墙结构体系的设计是安全可靠的.
三、施工建议
沉降后浇带中的砼应在主楼施工完及两侧结构单元沉降稳定后再浇注,伸缩后浇带中的砼应在主楼施工完两个月后再浇注.后浇带应采用比原砼强等级提高一级的微膨胀混凝土,并掺入高性能抗裂防水剂进行浇注. 浇注时宜与主体浇注时的温度接近,并应将缝内的杂物清理干净. 位于地下室底板、外墙处的后浇带应在浇注前在作好相应防潮处理后方可浇注.施工期间后浇带两侧构件应妥善支撑,以确保构件和结构整体在防潮处理后方可浇注.施工期间后浇带两侧构件应妥善支撑,以确保构件和结构整体在施工阶段的承载能力和稳定性. 基础施工应采取必要措施降低大体积混凝土施工过程中的温差及温度应力,建议采用低水化热低收缩的水泥配置混凝土,并适量加入粉煤灰.施工时应严格控制水灰比,加强养护,采取合理的施工工序.
四、结论
本文结合有限元软件 ANSYS 对一高层结构进行动力仿真分析,考擦其在风荷载及地震作用下的动力响应.根据 《高层建筑混凝土结构技术规程》 GB50009-2010 及 《建筑抗震设计规范》 GB50010-2010 相关规定验算高层各构件剪力墙截面的承载力及变形,结果表明该设计安全合理.在此基础上,给出相关施工措施及建议,包括基础施工、混凝土的浇筑、建筑材料的运输及堆放,为实际工程的施工提供具有参考性的意见.
参考文献
[1]计静,刘文洋,徐松芝.土木工程结构高级仿真与设计方法[M].北京： 中国水利水电出版社,2012.
[2]JGJ3-2010.高层建筑混凝土结构技术规程[M].北京： 中国建筑工业出版社,2010.
[3]GB50010-2010.建筑抗震设计规范[M].北京： 中国建筑工业出版社,2010.
总结：本文是一篇关于截面结构论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
钢结构截面特性计算器引用文献:
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