高層框剪結(jié)構(gòu)SAP2000建模及計算報告

1、高層框剪結(jié)構(gòu)SAP2000建模及計算報告1 建模過程必要參數(shù)設(shè)置及說明1.1 分析對象介紹（1）結(jié)構(gòu)形式：框架-剪力墻；（2）結(jié)構(gòu)層高：4.5m；（3）結(jié)構(gòu)層數(shù)：20層，結(jié)構(gòu)總高：90m；（4）材料：混凝土采用C30，縱筋采用HPB400，箍筋采用HPB300；（5）單元類型選擇：梁和柱采用梁柱單元，樓板采用殼-薄殼單元，剪力墻采用殼-非線性分層殼； 單元參數(shù)設(shè)置：立柱：500mm500mm，梁：600mm300mm，剪力墻厚度300mm，樓板厚度100mm。1.2 幾何模型參數(shù)（1）結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示。圖1框架剪力墻各層平面布置圖（2） 梁柱截面尺寸和所選擇的單元類型，建模過程中所定義的單

2、元實常數(shù)如下表1所示：表1 單元實常數(shù)表實常數(shù)編號單元類型單元類型截面面積（m2）l Z (m4)l y (m4)高度（m）寬度（m）1柱0.250.00520.00520.500.502梁0.180.00540.001350.60.3厚度（m）3板0.14剪力墻0.31.3 SAP建模圖2 X-Y平面Z=4500mm圖3 3維模型2 結(jié)果分析2.1 模態(tài)分析2.1.1求模型的前六階自振頻率和周期。表2 模型的前六階自振頻率和周期類型分析類型分析階數(shù)周期頻率角頻率特征值單位ss-1rad/srad2/s2模態(tài)Mode11.8924310.528423.320211.024Mode21.5617

3、190.640324.023216.187Mode31.5081590.663064.166117.357Mode40.466332.144413.474181.54Mode50.387172.582816.228263.36Mode60.3534762.82917.775315.972.1.2求模型的前六階振型。 圖4 結(jié)構(gòu)第一階振型 圖5結(jié)構(gòu)第二階振型 圖6結(jié)構(gòu)第三階振型2.2 靜力分析 2.2.1反應(yīng)譜組合工況依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)進行組合，中國規(guī)范下地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合如下：（1）1.2恒荷載+1.4活荷載（2）1.2恒荷載+

4、1.4風(fēng)荷載（3）1.2恒荷載+1.4活荷載+0.84風(fēng)荷載（4）1.0恒荷載+0.98活荷載+1.4風(fēng)荷載2.2.2最大靜力作用下結(jié)構(gòu)變形圖 圖7 最大靜力作用下結(jié)構(gòu)變形圖2.3 反應(yīng)譜分析本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度。其參數(shù)設(shè)置如下：圖8 參數(shù)設(shè)置2.3.1反應(yīng)譜組合工況依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)進行組合，中國規(guī)范下地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合如下：（1）1.2恒荷載+0.6活荷載+1.3地震作用（2）1.2恒荷載+0.5活荷載+1.3地震作用+0.28風(fēng)荷載2.2.2 反應(yīng)譜工況下結(jié)構(gòu)變形圖 圖9 反應(yīng)譜工況下結(jié)構(gòu)的變形圖2.3.3 反應(yīng)譜工

5、況下結(jié)構(gòu)層間位移、位移角采用SAP2000對結(jié)構(gòu)進行反應(yīng)譜分析，所得結(jié)構(gòu)層間位移及層間位移角分別見下表3。表3 反應(yīng)譜工況下結(jié)構(gòu)的層間位移和位移角層數(shù)層間相對位移（m）層高（m）層間位移角200.00234.51/1956190.00244.51/1875180.00244.51/1875170.00244.51/1875160.00254.51/1800150.00254.51/1800140.00244.51/1875130.00254.51/1800120.00244.51/1875110.00244.51/1875100.00244.51/187590.00234.51/195680.

6、00224.51/204570.00214.51/214260.00194.51/236850.00184.51/250040.00154.51/300030.00124.51/375020.00084.51/562510.00044.51/112502.4 多遇地震作用下的時程分析本例題研究在運用SAP2000對結(jié)構(gòu)進行時程分析時選取了tianjinEW波進行計算。tianjinEW 特性：峰值為-104.18，時間間隔為0.01s，持續(xù)時間為19.19s。圖8 tianjinEW函數(shù)圖表2.4.1時程組合工況依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)進行組合，中

7、國規(guī)范下地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合如下：（1）1.2恒荷載+0.6活荷載+1.3多遇地震作用（2）1.2恒荷載+0.5活荷載+1.3多遇地震作用+0.28風(fēng)荷載2.4.2時程工況下結(jié)構(gòu)變形圖 圖10 多遇地震時程分析工況下結(jié)構(gòu)的變形圖2.4.3多遇地震時程分析工況下結(jié)構(gòu)的層間位移、位移角采用SAP2000對結(jié)構(gòu)進行時程分析，所得結(jié)構(gòu)層間位移及層間位移角分別見下表4。表4多遇地震時程分析工況下結(jié)構(gòu)的層間位移、位移角層數(shù)層間相對位移（m）層高（m）層間位移角200.00344.51/1429190.00334.51/1112180.00334.51/938170.00364.51/834160.00344.51/811150.00384.51/834140.00344.51/858130.00344.51/834120.00354.51/938110.00364.51/938100.00364.51/93890.00394.51/103480.00354