某高层剪力墙住宅结构减震分析与设计

某高层剪力墙住宅结构减震分析与设计

第41卷第1期2011年1月建筑结构BuildingStructureVol.41No.1Jan.2011

某高层剪力墙住宅结构减震分析与设计

闫维明，王瑾，张向东，苏亮，王维凝

（北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，北京100124）

*

［摘要］将铅剪切阻尼器应用于某高层剪力墙住宅结构的减震分析与设计中，经过多次试算分析得到了阻尼器的优化布置方案。小震下的弹性时程分析和大震下的静力弹塑性分析结果表明，铅剪切阻尼器的减震率达到了40%，可以使该结构的抗震能力约提高1度。对布置阻尼器后的结构竖向承载力进行了验算，并对有关部位、附加剪力墙配筋和预埋件进行了设计。

［关键词］耗能减震；剪力墙；住宅结构；铅剪切阻尼器中图分类号：TU318.83

文献标识码：A

848X（2011）01-0059-04文章编号：1002-

Energydissipationanalysisanddesignofatallresidentialbuildingwithshearwalls

YanWeiming，WangJin，ZhangXiangdong，SuLiang，WangWeining

（BeijingKeyLabofEarthquakeEngineeringandStructuralRetrofit，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China）Abstract：Theleadsheardamperswereusedinatallresidentialbuildingwithshearwallstoreducetheearthquake-inducedvibration.Theoptimumpositionsandtheamountofthedampersweredeterminedthroughseriescalculations.Theresultsofthelineartime-historyresponseanalysisunderfrequentearthquakesandthenon-linearstaticpushoveranalysisunderrareearthquakesshowthattheresponsesofthebuildingcanbereducedby40%.Theverticalload-carryingcapacityofthestructurewaschecked，andthelinkingareasandthecorrespondingembeddedpartsweredesignedaswell.Keywords：energydissipation；shearwall；residentialbuilding；leadsheardamper

0引言

目前主流的结构抗震设计对策仍然是采用延性

究。通过增设铅剪切阻尼器的方法使之抗震能力提同时对布置阻尼器后的结构进行了承载高了1度，

力验算和一系列的设计，为阻尼器在住宅结构中的应用开拓了新的思路，对耗能减震技术在住宅结构中的应用具有一定的推动作用。1

工程概况

该项目位于四川省成都市，为高层住宅楼，其地下2层，地上28层，地面以上房屋高度为85.4m。地下层2层高为3.6m，地下层1层高为5.4m，地上层1层高为4.4m，其余楼层层高均为3m。该建筑地下为车库，采用钢筋混凝土剪力墙结地上为住宅，

构。主要构件材料如表1所示。

结构主要构件材料

构件梁板、楼梯

基础板顶～地上层5板顶

剪力墙、柱

地上层5板顶～地上层11板顶

地上层11板顶以上

混凝土C30C30C40C35C30

HRB335

结构体系，通过增大构件截面尺寸、增强配筋，依靠以此来实主体结构自身的抗震性能消耗地震能量，现规范规定的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防要求

［1］

，“硬抗”。由于结构未这是被动消极的

来可能遭遇的地震动的强度等特性无法准确估计，这样设计的结构不仅不经济，而且抗震安全性有时也难以得到保证

［2］

。

土木工程结构的减震控制则是通过在结构上附加某种装置，积极主动地减轻或抑制结构的地震反应，以达到保护主体结构的目的，是20世纪七八十年代以来地震工程界的研究热点

［2］

。阻尼器技术

表1

钢筋HRB400HRB335

作为工程结构减震技术的一个重要方面已经广泛应用于工业建筑和大型公共建筑。但对于大量的住宅建筑，尤其是混凝土住宅结构，阻尼器的应用还亟待推广，主要原因是结构的变形小、使用功能复杂，使得阻尼器的选型和安装位置受到很大的限制；另一方面，住宅结构要求阻尼器具有良好的耐久性和维护的简洁性，但目前工程中应用较多的粘滞阻尼器尚存在一定的不足。铅剪切阻尼器具有构造简单、耗能性能良好、无需维护、在微小变形下即可发挥作用的特点，适宜在住宅结构中使用

［3，4］

建筑标准层剪力墙厚度为250mm，框架柱截面尺寸为500mm×500mm，框架梁截面尺寸为250mm

。

*国家科技支撑计划课题（2006BAJ03B06），高等学校博士学科点专项科研基金（20060005004），北京市属市管高校八才强教计划资助项目。

Email：yanwm@bjut.edu.cn。作者简介：闫维明，教授，博士生导师，

以一栋高层剪力墙住宅结构为例，对铅剪切阻尼器在混凝土结构中的应用进行了较为深入的研