多层框架结构地震响应分析

(广州大学土木工程学院 广东 广州 510000)

引言

我国多层建筑最常用的结构体系为钢筋混凝土框架结构，相比砌体结构，它具有刚度大、延性好、布置灵活等优点。在地震作用下，建筑的主体结构破坏，会造成严重的人员伤亡及经济损失，所以在进行抗震设计时必须对建筑结构进行抗震验算，判断结构是否合理。本文将采用ETABS有限元软件对某多层框架结构在设防烈度地震作用下进行时程分析。

一、工程概况

本工程为多层不规则钢筋混凝土框架结构，共8层，无地下室。建筑总高度23.7m，总面积10645m2。其抗震设防烈为6度，地震分组为第一组，II类场地。结构有限元模型见图1。

图1 结构模型图

二、选择地震波

根据地震场地、结构的周期以及规范[1]要求选取两条天然波，一条人工波，加速度峰值均调整为0.05g。地震波反应谱与规范反应谱对比图见图2。

图2 反应谱对比图

三、动力特性

根据结构的模态分析结果，结构的动力特性如表1所示。

表1 结构的动力特性

结构计算取前15阶振型，其X、Y向质量参与系数分别为91.20%、90.61%均满足规范[2]要求(大于90%)。

四、地震响应分析

沿结构X方向分别输入三条地震波进行时程分析，并对比三条地震波时程分析计算的结果。其层间位移角对比图见图3。

图3 层间位移角对比图

从图中可以看出，不同地震波作用下结构的反应也不同，但结构在所有工况下最大层间位移角均满足规范[1]要求(小于1/550)，其中天然波2对结构的影响最为不利。

五、结语

本文对某多层框架结构进行了三条地震波的时程分析计算，发现每条地震波的地震响应虽有所不同，但在每条震波作用下结构的层间位移角结果均满足规范弹性层间位移要求，证明了该框架结构设计的合理性，满足当地的抗震设防烈度要求。