框架-核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法技术

本发明专利技术提供了一种框架

【技术实现步骤摘要】
框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法


[0001]本专利技术涉及框架
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核心筒结构抗震设计
，特别涉及一种框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法。

技术介绍

[0002]框架
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核心筒结构体系是目前高层建筑最常用的一种双重抗侧力结构形式，该体系由框架和核心筒两个系统组成，并由它们协同工作来抵抗外力作用。为确保大震下多道防线，不少国家的抗震规范做出框架部分承担剪力的量化规定。美国《International building code 2000》中提出，在框架
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核心筒(框架
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剪力墙)结构中，地震作用下，当框架部分的设计层剪力不小于该层总剪力的25％时作为双重抗侧力体系。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3
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2010)规定:“钢框架
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钢筋混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25％和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值。”《建筑抗震设计规范》(GB50011
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2010)第6.7.1条规定：框架
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核心筒结构中，除加强层及其相邻上下层外，按框架
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核心筒计算分析的框架部分各层地震剪力的最大值不宜小于结构底部总地震剪力的10％。而实际设计当中大部分超高层框架
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核心筒结构很难满足该规定，很多工程中框架承担的地震剪力仅为结构总剪力的4％
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5％，与规范要求有较大差距，但是为了满足规范要求，必须不断加大构件截面尺寸，不仅使设计不合理，并且付出很大的经济成本。
[0003]实际上剪力分担比例并不总能合理反映外框二道防线的能力，也不是反映外框刚度贡献非常有效的指标，采用剪力比例经常会对外框刚度贡献形成误判。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法，评估结果可靠，可以为框架
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核心筒结构的抗震设计提供理论支撑，使得设计更为合理经济。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法，包括：
[0006]对框架
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核心筒结构的模型施加第一作用力；
[0007]通过静力计算得到所述模型中各楼层处的侧向变形，将所述第一作用力除以所述各楼层处的侧向变形得到各楼层处的整体抗侧刚度；
[0008]将所述模型中的外框删除，保留核心筒及所述核心筒内的构件，并对所述核心筒施加与所述第一作用力相同的第二作用力；
[0009]通过静力计算得到所述核心筒对应的各楼层处的侧向变形，将所述第二作用力分别除以所述核心筒对应的各楼层处的侧向变形得到所述各楼层处的筒体抗侧刚度；
[0010]将各楼层处的所述整体抗侧刚度减去对应楼层的所述筒体抗侧刚度得到各楼层处的外框抗侧刚度，将各楼层处的外框抗侧刚度除以对应楼层的整体抗侧刚度得到各楼层处外框的刚度贡献率；
[0011]根据各楼层处外框的刚度贡献率的大小，对各楼层处外框的刚度贡献进行分级评估。
[0012]可选的，所述第一作用力为施加在所述模型顶部的侧向集中力，所述第二作用力为施加在所述核心筒顶部的侧向集中力，且第一作用力与第二作用力的大小和方向分别相同。
[0013]可选的，所述第一作用力及所述第二作用力均为沿高度方向施加的符合分布函数的侧向力。
[0014]可选的，所述整体抗侧刚度及筒体抗侧刚度均包括抗弯刚度和抗剪刚度。
[0015]可选的，计算所述整体抗侧刚度及所述筒体抗侧刚度时的参数及条件保持一致。
[0016]可选的，根据各楼层处外框的刚度贡献率的大小，对各楼层处外框的刚度贡献进行分级评估，所述分级评估至少包括三级。
[0017]可选的，所述分级评估包括三级，当外框刚度贡献率小于0.3时，则该楼层外框的刚度贡献为一级，当所述外框刚度贡献率大于0.3且小于0.5时，则该楼层外框的刚度贡献为二级，当所述外框刚度贡献率大于0.5时，则该楼层外框的刚度贡献为三级。
[0018]综上所述，在本专利技术提供的框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法中，通过将各楼层处的所述整体抗侧刚度减去对应楼层的所述筒体抗侧刚度得到各楼层处的外框抗侧刚度，将各楼层处的所述外框抗侧刚度除以对应楼层的整体抗侧刚度得到该楼层外框的刚度贡献率，采用直接计算的方式得到了外框的刚度贡献率，而非通过剪力分担比例间接判断外框的贡献大小，从宏观层面对框架
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核心筒结构的外框刚度的贡献大小进行合理评估，使得评估结果可靠，能够对框架
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核心筒结构的抗震设计提供理论支撑，从而使得高层建筑结构的抗震设计更为合理、经济。
附图说明
[0019]本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。其中：
[0020]图1是本专利技术实施例提供的框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法的步骤图；
[0021]图2是本专利技术实施例一提供的采用普通稀柱框架的框架
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核心筒结构的外框贡献率随楼层的变化曲线；
[0022]图3是本专利技术实施例二提供的增设环带的框架
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核心筒结构的外框贡献率随楼层的变化曲线；
[0023]图4是本专利技术实施例三提供的增设伸臂梁的的框架
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核心筒结构的外框贡献率随楼层的变化曲线；
[0024]图5是本专利技术实施例四提供的采用巨型框架的框架
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核心筒结构的外框贡献率随楼层的变化曲线。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方
便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0026]如图1所示，本实施例提供一种框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法，包括：
[0027]步骤S1：对框架
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核心筒结构的模型施加第一作用力；
[0028]步骤S2：通过静力计算得到所述模型中各楼层处的侧向变形，将所述第一作用力除以所述各楼层处的侧向变形得到各楼层处的整体抗侧刚度；
[0029]步骤S3：将所述模型中的外框删除，保留核心筒及所述核心筒内的构件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法，其特征在于，包括：对框架
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核心筒结构的模型施加第一作用力；通过静力计算得到所述模型中各楼层处的侧向变形，将所述第一作用力除以所述各楼层处的侧向变形得到各楼层处的整体抗侧刚度；将所述模型中的外框删除，保留核心筒及所述核心筒内的构件，并对所述核心筒施加与所述第一作用力相同的第二作用力；通过静力计算得到所述核心筒对应的各楼层处的侧向变形，将所述第二作用力分别除以所述核心筒对应的各楼层处的侧向变形得到所述各楼层处的筒体抗侧刚度；将各楼层处的所述整体抗侧刚度减去对应楼层的所述筒体抗侧刚度得到各楼层处的外框抗侧刚度，将各楼层处的外框抗侧刚度除以对应楼层的整体抗侧刚度得到各楼层处外框的刚度贡献率；根据各楼层处外框的刚度贡献率的大小，对各楼层处外框的刚度贡献进行分级评估。2.如权利要求1所述的框架
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核心筒结构外框刚度贡献的直接评估方法，其特征在于，所述第一作用力为施加在所述模型顶部的侧向集中力，所述第二作用力为施加在所述核心筒顶部的侧向集中力，且第一作用力与第二作用力的大小和方向分别相同。3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东亚，
申请(专利权)人：华东建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：