理论教育 大底盘多塔楼结构变形规律研究

大底盘多塔楼结构变形规律研究

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:保持柱的刚度完整,将梁的刚度损伤90%时,建筑物相对挠曲变形最大值为3.59 mm。由此可知,梁、柱刚度分别损伤引起建筑物整体刚度明显变化。当纵墙相对挠曲呈现为“∽”形和上凸形态时,工况6所对应的主拉应变将较大于工况4、工况5所对应的值。

大底盘多塔楼结构变形规律研究

2.4.5.1 纵墙相对挠曲变形规律

为分别研究梁、柱对加强建筑物整体刚度的所起作用,采用工况5(保持柱的刚度完整,将梁的刚度损伤90%)和工况6(保持梁的刚度完整,将柱的刚度损伤90%)与上小节中工况4(梁、柱刚度同时保持完整)进行对比分析。图2-30给出了工况4~工况6条件下不同距离D时的纵墙相对挠曲变形曲线。

图2-30 纵墙相对挠曲变形曲线

由图2-30可知,当D=1 m时,纵墙相对挠曲变形呈现为下凹形态,且三种工况下梁、柱的刚度对建筑物纵墙变形影响较大。保持柱的刚度完整,将梁的刚度损伤90%时,建筑物相对挠曲变形最大值为3.59 mm。保持梁的刚度完整,将柱的刚度损伤90%时,建筑相对挠曲峰值有所减小,约3.4 mm。梁、柱刚度同时保持完整时,建筑物整体刚度大幅提高,相应的约束作用更加明显,最大相对挠曲值仅为梁单独作用时的2/3。但三种工况下,纵墙相对挠曲变形峰值均发生在纵墙坐标为6.75m处。此时梁刚度对加强建筑整体刚度的作用较为明显。

当D=5 m和D=7 m时,纵墙相对挠曲主要呈现为“∽”形态。以D=5 m为例,纵墙相对挠曲将由下凹形态向上凸形态转变,发生下凹形态相对挠曲时梁刚度对加强建筑整体刚度作用较柱更加明显,在发生上凸形态相对挠曲时柱刚度对加强建筑整体刚度的作用较梁更加明显。

当D=9 m和D=12 m时,纵墙相对挠曲呈现为上凸形态。以D=9 m为例,工况6对应最大相对挠曲值为2 mm;工况5所对应最大相对挠曲值次之,仅为1.7 mm;工况4所对应最大相对挠曲值最小,为1.4 mm。三种工况下,纵墙挠曲峰值位置均为纵墙坐标11.25 m处。

当D=18 m时,坑体开挖所发生的卸荷作用对建筑变形影响较小,纵墙相对挠曲较小。工况4时,纵墙相对挠曲变形峰值仅为0.4 mm左右,工况5与工况6所对应相对挠曲变形峰值分别为工况3的5/4、7/4倍。(www.daowen.com)

由此可知,梁、柱刚度分别损伤引起建筑物整体刚度明显变化。当建筑发生下凹形态相对挠曲时,梁对变形的约束作用较为明显,当建筑发生上凸形态相对挠曲时,柱对变形的约束作用较为明显。

2.4.5.2 建筑纵墙主拉应变变化规律

为了进一步分别研究梁、柱对加强建筑物整体刚度的所起作用,基于工况5和工况6条件,提取了建筑纵墙的主拉应矢量图,如图2-31、图2-32所示。

图2-31 纵墙墙体主拉应变矢量图(工况5)

图2-32 纵墙墙体主拉应变矢量图(工况6)

由图可知,对三种工况进行对比,建筑物相对挠曲均呈现下凹形态、“∽”形态及上凸形态时,三种工况下纵墙主拉应变分布形式基本一致。然而,工况5和工况6与工况4对比发现,纵墙的主拉应变数值存在明显差异。当纵墙相对挠曲呈现为下凹形态时,工况5和工况6所对应的纵墙最大主拉应变分别为0.44‰和0.42‰,工况4对应峰值仅为0.34‰。当纵墙相对挠曲呈现为“∽”形和上凸形态时,工况6所对应的主拉应变将较大于工况4、工况5所对应的值。当D=9 m时,工况6对应的纵墙最大主拉应变为0.57‰;工况5次之,约为0.49‰;工况4最小,其值为0.47‰。三种工况下不利位置均发生在纵墙1层两端的窗间墙位置。

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