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工程抗震与加固改造 2025年第1期47卷 25-32+38页

作者：马晓飞李英民潘维浩姜宝龙杨宏武黄永安雷帅中铁第一勘察设计院集团有限公司重庆大学土木工程学院上海中建建筑设计院有限公司

某城市交通上盖建筑的结构高度为119.1m,具有刚度突变、构件中断等不规则项，为满足功能需求，采用厚板转换全框支剪力墙结构。通过5个算例模型的振型分解反应谱法计算，分析了转换板厚度对结构抗震性能的影响规律，进而确定了板厚。在P... 详细信息

某城市交通上盖建筑的结构高度为119.1m,具有刚度突变、构件中断等不规则项，为满足功能需求，采用厚板转换全框支剪力墙结构。通过5个算例模型的振型分解反应谱法计算，分析了转换板厚度对结构抗震性能的影响规律，进而确定了板厚。在PERFORM-3D中采用深梁划分转换板，用深梁非线性行为来模拟板厚的受力状态，对结构进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程分析，找到该结构的薄弱部位，检验结构是否满足设计时既定的性能目标，综合评价该类结构的抗震性能。分析结果表明：转换板厚度的增加对结构的抗震性能有一定影响，但增加到一定程度时，影响效率降低；在罕遇地震下，该结构的破坏次序为连梁-剪力墙-柱，符合预期破坏模式，具有较好的抗震性能。

关键词：全框支剪力墙结构厚板转换抗震性能振型分解反应谱法动力时程分析法

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厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验抽层简化模型设计与分析

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工程抗震与加固改造 2024年第5期46卷 1-8页

作者：房胜兵中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振... 详细信息

为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验中模型的设计过程;介绍了测点布置与加载方案;对比分析了不同抽层简化方案对结构的影响。研究结果表明,对于厚板转换全框支剪力墙结构,抽层后依据刚度与强度等效原则调整构件截面能有效降低简化模型与原型的误差;抽层起始位置应被保证距离试验重点研究楼层不低于3层;连续抽层层数为1层时误差最小,建议选择连续抽层层数为1层。

关键词：厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验简化模型抽层

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厚板转换结构的静力弹塑性分析

厚板转换结构的静力弹塑性分析

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作者：张文杰兰州理工大学

学位级别：硕士

由于良好的经济效益,带转换结构的高层建筑日益发展。厚板转换是带转换高层建筑中少见的转换形式,对该结构形式的理论研究尚不成熟,例如厚板转换层的位置和质量对结构整体抗震性能的影响以及该类结构在罕遇地震作用下的表现等。静力弹... 详细信息

由于良好的经济效益,带转换结构的高层建筑日益发展。厚板转换是带转换高层建筑中少见的转换形式,对该结构形式的理论研究尚不成熟,例如厚板转换层的位置和质量对结构整体抗震性能的影响以及该类结构在罕遇地震作用下的表现等。静力弹塑性分析方法是基于性能的抗震评估法,能够有效的评估结构在地震作用下的响应。本文用SAP2000软件对一栋带厚板转换结构进行分析,该结构位于8度区,首层为框剪结构,上部25层为剪力墙结构,转换板厚为1.8m。本文主要对结构进行了模态分析、罕遇地震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。在分析中使用塑性铰模拟框架单元的塑性行为,采用非线性分层壳单元模拟剪力墙。分析结果表明,该结构在罕遇地震作用下变形满足规范要求。通过改变转换层的位置进行静力弹塑性分析,分析表明随着转换层位置的升高,结构变形有增大趋势,层剪力有减小趋势,同时产生了较大的剪力突变。通过本文的研究,能给带厚板转换结构的工程应用提供一定的参考价值,对于结构布置规则、层数较低以及响应以第一周期为主的结构,静力弹塑性分析能够代替动力弹塑性分析,为工程设计人员节省大量时间。

关键词：厚板转换静力弹塑性分析罕遇地震

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带厚板转换高层住宅结构设计

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建筑结构 2013年第S1期43卷 89-94页

作者：郑晓冬张敏苏州设计研究院股份有限公司苏州215021

苏州锦华苑五期住宅主体高度77.5m,采用现浇钢筋混凝土框支-剪力墙结构体系,在三层11m标高采用厚板进行转换。同时存在扭转不规则,竖向抗侧力构件不连续,楼板局部不连续等不规则。本文通过多种手段进行计算分析,论证该结构方案的可行性... 详细信息

苏州锦华苑五期住宅主体高度77.5m,采用现浇钢筋混凝土框支-剪力墙结构体系,在三层11m标高采用厚板进行转换。同时存在扭转不规则,竖向抗侧力构件不连续,楼板局部不连续等不规则。本文通过多种手段进行计算分析,论证该结构方案的可行性,并基于性能化设计的原理,对结构进行静力弹塑性分析,提出相应加强措施,为同类结构提供参考和借鉴。

关键词：框支剪力墙厚板转换性能化设计静力弹塑性分析

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全框支厚板转换多塔超高层结构动力响应特性研究

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土木工程学报 2024年

作者：汪大洋谢桢王星赵东卓刘维亚周云朱勇广州大学土木工程学院深圳千典建筑结构设计事务所有限公司

针对单塔、双塔、三塔全框支厚板转换超高层结构的抗震性能，设计了1:35缩尺比振动台试验模型，进行了7度小震、中震下共计21组工况的模拟地震振动台试验研究，验证了模型设计的有效性，研究了结构加速度、位移、应变等动力响应的变化... 详细信息

针对单塔、双塔、三塔全框支厚板转换超高层结构的抗震性能，设计了1:35缩尺比振动台试验模型，进行了7度小震、中震下共计21组工况的模拟地震振动台试验研究，验证了模型设计的有效性，研究了结构加速度、位移、应变等动力响应的变化规律，对比分析了全框支厚板转换超高层结构的动力响应放大系数，探究了此类结构体系的地震动行为。结果表明：单塔、双塔、三塔试验模型的动力特性相差不大，随塔楼数量增加结构频率略微降低，三塔与单塔模型一阶频率相差仅3.44%；全框支层具有良好的抗震性能，7度小震不同工况输入下的层间位移角最大值为1/2308；塔楼数量增加或布置位置改变会使全框支层与各塔楼之间产生较大的质心偏心率以及放大结构扭转频率比，加剧多塔结构的平扭耦联效应，设计中宜综合考虑结构综合质心偏心率、塔楼质心偏心率及模型扭转频率比指标，优化多塔结构抗震性能；全框支层应变随着塔楼数量的增加而增加，距离塔楼越近框支层柱的应变也越大，且均高于塔楼应变。

关键词：全框支结构厚板转换多塔振动台试验动力响应

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某带厚板转换的高层住宅结构设计

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建筑结构 2018年第21期48卷 42-47页

作者：杨华中国电子工程设计院

南宁江南万达广场B地块住宅组团的7栋32～34层住宅楼均为A级高度的部分框支剪力墙结构。各栋住宅楼的建筑平面均呈蝶形,不规则且超长,通过在每栋楼平面中部设防震缝将其结构分为两个单元以解决结构抗扭刚度过弱等问题;防震缝两侧结构单... 详细信息

南宁江南万达广场B地块住宅组团的7栋32～34层住宅楼均为A级高度的部分框支剪力墙结构。各栋住宅楼的建筑平面均呈蝶形,不规则且超长,通过在每栋楼平面中部设防震缝将其结构分为两个单元以解决结构抗扭刚度过弱等问题;防震缝两侧结构单元均呈Y字形平面,结构均存在扭转不规则、平面凹凸不规则、厚板转换和框支剪力墙等3项不规则项,个别楼还存在局部夹层,7栋楼均属于超限高层。以最具代表性的B7#楼为例介绍了设计中所采取的针对超限的计算及构造措施,主要对主体结构进行了小震弹性计算,静力弹性时程分析,罕遇地震动力弹塑性分析,并对关键构件和厚板进行了分析。结果表明,主体结构能满足规范要求,并能达到预期的抗震性能目标。

关键词：部分框支剪力墙结构厚板转换超限结构

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深圳某有轨电车上盖项目厚板转换设计研究

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建筑结构 2019年第13期49卷 42-47,92页

作者：张学民戴贞亮汤志杰邹帅谷麟潘俊曾明深圳市华阳国际工程设计股份有限公司

深圳某有轨电车上盖项目无地下室,因现方案与原设计预留的塔楼方案差异太大,在架空车库顶部拟采用厚板进行转换,并在架空车库层内设置斜墙来承托超出落地墙柱范围的塔楼结构。着重介绍了以下几个方面:无地下室情况下结构抗倾覆、桩的竖... 详细信息

深圳某有轨电车上盖项目无地下室,因现方案与原设计预留的塔楼方案差异太大,在架空车库顶部拟采用厚板进行转换,并在架空车库层内设置斜墙来承托超出落地墙柱范围的塔楼结构。着重介绍了以下几个方面:无地下室情况下结构抗倾覆、桩的竖向和水平承载力复核验算,厚板转换结构的抗震性能设定和实现,厚板和斜墙的有限元分析,及为避免对落地墙柱进行加固而采取的措施。分析表明,厚板转换方案成立,能够满足预定的抗震性能目标,且无需对已建结构进行加固。

关键词：厚板转换斜墙有限元分析结构整体稳定性

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全框支厚板转换多塔高层结构抗震性能分析

全框支厚板转换多塔高层结构抗震性能分析

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作者：谢桢广州大学

学位级别：硕士

伴随着城市发展及社会生产生活需求增加,城市土地资源匮乏与交通拥挤问题接踵而来,目前对地铁车辆段进行开发利用能缓解城市用地紧张与产生经济价值从而成为研究热点。车辆段为满足日常使用功能,通常需要较大跨度和空间且尽量避免上部... 详细信息

伴随着城市发展及社会生产生活需求增加,城市土地资源匮乏与交通拥挤问题接踵而来,目前对地铁车辆段进行开发利用能缓解城市用地紧张与产生经济价值从而成为研究热点。车辆段为满足日常使用功能,通常需要较大跨度和空间且尽量避免上部建筑的竖向构件延伸至结构底部,近年来全框支厚板转换高层结构这一新型结构体系因能较好满足车辆段开发要求已应用于实际工程项目中,但目前对此结构体系的研究尚未深入,对其抗震性能分析还不够成熟,还需要进一步研究。本文以某地铁车辆段全框支厚板转换高层结构为研究对象,将振动台试验与限元模拟相结合对此体系结构的抗震性能进行研究,具体研究内容如下:1、为研究地震作用下全框支厚板转换多塔高层结构的地震响应规律,揭示不同塔楼数量及布置方式对结构动力特性与动力响应的影响规律,依据某地铁车辆段全框支厚板转换高层结构建立单、双、三塔模型,进行1:35缩尺比的钢结构等代模型的振动台试验研究,由试验数据可知振动台模型能较好反应原模型的动力特性,试验模型与原模型频率最大误差为8.54%。2、通过对比各模型试验数据发现:随着塔楼数量增加,结构频率略微降低,单塔与三塔模型第一阶频率仅相差3.44%;增加塔楼后全框支层与各塔楼之间存在较大质心偏心率,导致多塔模型的地震动响应高于单塔模型,而双塔模型因设计存在明显的非对称性导致平扭耦联反应强烈,因此地震响应最高;全框支层应变随着塔楼数量的增加而增加,距离塔楼越近框支层柱的应变也越大,并均高于塔楼应变。3、为研究转换厚板的板厚、转换层高度与结构总高度变化对此类多塔结构体系的抗震性能影响,以三塔有限元模型为基础分别改变转换厚板的厚度、转换层所在位置以及结构总高度建立3组共9个模型对比分析各个模型的动力特性以及在罕遇地震作用下的动力响应。结果表明针对此类体系,转换层所在位置与结构总高度改变对结构影响较大,转换层位置提高全框支层位移与位移角呈现增加趋势,不利于结构抗震;结构总高度提高,结构自振周期增大且塔楼响应增强。转换厚板厚度对结构影响较小,增加板厚后结构位移与层间位移角会有略微降低,但剪力会随之增加。4、为优化集中质量点简化模型,提出基于响应面法的全框支厚板转换多塔高层结构简化模型参数优化分析方法,建立各原模型的F-LMS模型,通过对比F-LMS模型比LMS模型更接近FEM模型的动力响应,其中单塔模型周期最大误差由LMS模型的18.67%降低至F-LMS模型的6.36%,各模型的F-LMS模型全框支层与T1的加速度与位移包络值均接近FEM模型,且相对于LMS模型,F-LMS模型RMSE数值更低,说明F-LMS模型在FEM模型动力响应仿真中优于LMS模型。

关键词：全框支厚板转换结构振动台试验厚板转换动力响应抗震性能

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城市交通上盖建筑中厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验研究

城市交通上盖建筑中厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验研究

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作者：王钧重庆大学

学位级别：硕士

城市交通上盖物业开发在近年来受到大力推广并不断发展,该类工程中的结构通常存在抗侧力构件不连续、承载力突变等多种超限情况,尤其是对于全框支剪力墙结构来说,双向剪力墙均无法落地。本文以广州市某车辆段上盖建筑为例,采用数值模拟... 详细信息

城市交通上盖物业开发在近年来受到大力推广并不断发展,该类工程中的结构通常存在抗侧力构件不连续、承载力突变等多种超限情况,尤其是对于全框支剪力墙结构来说,双向剪力墙均无法落地。本文以广州市某车辆段上盖建筑为例,采用数值模拟与振动台试验相结合的方法研究该类结构的抗震性能,并探究转换板厚度变化对其整体抗震性能的影响。本文研究的主要内容如下:(1)以广州市白云区某一高度为119.1m的车辆段上盖全框支剪力墙厚板转换结构为研究对象,采用PKPM以及PERFORM-3D软件对该结构进行振型分解反应谱分析与动力弹塑性时程分析,以层间位移角、层剪力、各构件耗能情况等指标分析该结构抗震性能,计算结果表明该结构具有较好的抗震性能,从耗能结果中可以看出连梁为主要耗能构件,其余能量由剪力墙耗散,柱基本未进入非线性。(2)根据相似理论设计缩尺比例为1:15的模型结构,采用抽层的方法进行合理简化,对模型结构依次进行了多遇、设防以及罕遇地震作用下的多向加载。从试验现象中可以看出混凝土裂缝最早出现在盖上结构的连梁端部,随后裂缝贯穿整根梁并延伸至板面,剪力墙底部开始出现水平裂缝,在罕遇地震工况中,个别柱顶开始出现了微裂缝,盖上结构连梁破坏严重,大多数剪力墙与厚板连接处的混凝土被压碎,应力集中现象明显,而厚板其余部分未发现明显破坏现象。通过试验数据可以得知,模型盖下结构的层间位移角始终保持在规定限值以内,而盖上结构在部分罕遇地震工况中远远超出限值,但整体结构并未发生倒塌,由此可见该限值较为保守。模型结构的构件应变变化规律为:剪力墙(29)柱(29)厚板,厚板始终保持一个较小的应变值。试验和数值模拟均反映出该结构具有良好的抗震性能,整体破坏次序为:连梁-剪力墙-柱,经合理设计后可以在工程实践中推广应用。(3)在原型结构的基础上,为研究转换板厚度对该类结构整体抗震性能的影响,通过改变厚度建立了四个对比算例,采用数值模拟的方法进行分析,计算结果表明,转换板厚度改变对结构动力特性、位移响应以及楼层剪力有一定的影响,当厚度增大到一定程度时,对结构自振周期以及位移响应的影响程度降低,而且转换板厚度增加会使下部结构受到的剪力增大,同时受到质量的影响还有可能会增大下部结构的最大层间位移角,对下部结构抗震不利,因此在工程设计时,不能一味通过改变转换板厚度来控制结构整体的位移响应。

关键词：全框支剪力墙结构厚板转换振动台试验抗震性能数值模拟

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带厚板转换的地铁上盖高层结构的抗震性能分析

带厚板转换的地铁上盖高层结构的抗震性能分析

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作者：周帆广州大学

学位级别：硕士

近年来,国民经济的增速发展、科技的日新月异加速着城里高层建筑结构发展,由于对上部结构和下结构功能的需求有差异,两者的结构型式也会不同,因此可以在其间设置厚板转换层。厚板转换结构在国内有所应用,但对于厚板转换结构的研究还停... 详细信息

近年来,国民经济的增速发展、科技的日新月异加速着城里高层建筑结构发展,由于对上部结构和下结构功能的需求有差异,两者的结构型式也会不同,因此可以在其间设置厚板转换层。厚板转换结构在国内有所应用,但对于厚板转换结构的研究还停留在表面,对其抗震性能分析还不够成熟,还需要进一步研究。本文将有限元模拟和低周往复试验相结合,针对一带厚板转换地铁上盖高层结构的抗震性能进行研究:(1)针对一厚板转换高层结构实例的盈建科模型建立了Etabs有限元模型,进行了模态分析,将盈建科和Etabs软件的计算结果对比,证明了Etabs模型的正确性,并对结构进行了反应谱分析和弹性时程分析。结果表明结构的层剪力和层间位移角会在转换层发生突变,且不同地震波作用下的结果跟反应谱结果都有一定的差异,因此进行弹性时程分析的补充验算是有意义的。(2)在结构原模型的基础上,分别改变转换板厚、转换层所在位置以及结构的总高度,建立了3组共11个模型,研究每个模型在罕遇地震作用下的动力响应,对结构的自振周期、层位移、层剪力以及层间位移角的规律进行分析。结果表明,板厚的增加对结构自振周期、层剪力、层间位移角几乎没影响;随着转换层位置的提高,结构在转换层处的突变程度开始减小,且结构的基底剪力相比于原结构均有不同程度的减小;随着结构总高度的增加,结构的自振周期明显增大;各结构同一高度楼层的层间位移角都有很大程度的增加,且楼层越高两者的差距越大;转换层上部结构在同一高度上的楼层剪力也随之增大,但是转换层下部结构的剪力却几乎是相同的,说明虽然增加了上部结构标准层的数量,但却对下部结构的受力影响较小。(3)进行了两种不同侧向力分布加载模式共四个工况下的pushover分析,对性能点处结构各参数进行分析。结果表明,各工况下能力谱和需求谱曲线均相交得到性能点,结构还具有相当充足的承载能力和延性;各工况的最大层间位移角均符合规范要求,其值分别为:1/545、1/545、1/623、1/633;结构在性能点及之前框架铰变形都处于B-IO状态,符合大震不坏的要求,两个方向地震作用下框架铰的延性系数最大值分别为8.63和2.45,且构件整体的延性系数都是x向较高,表明结构在y方向的延性弱于x方向。(4)为了进一步对转换厚板进行研究,基于工程实例的模型来设计低周往复试验,建立了一个简化模型并验证了其合理性,并以简化模型的1～5层作为研究对象,建立了一个1/5相似比的缩尺模型,模型的加载设计满足与原型结构的基底弯矩、倾覆弯矩以及竖向荷载等相似性要求,对薄弱方向进行了7度中震、8度中震的加载,得到了结构不同构件受力的区别,可以发现转换层下框支柱的受力是角柱大于边柱;薄板处的钢筋混凝土柱虽然强度比厚板下的型钢-混凝土柱更大,但薄板处柱由于其刚度较小,作动器施加荷载的同时,柱上所分配的力也叫小,所以反而应变较小;在加载到8度大震的工况下时发现厚板处的纵筋的应变变化较小且应变值也较低,基本可以判断即使加载到8度大震工况下,厚板也不会破坏。

关键词：高层结构厚板转换拟静力试验抗震性能

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