3.4 罕遇地震作用下的弹塑性变形验算
根据《高规》3.7.4 条,本工程应进行罕遇地震作用下的弹塑性变形计算。由《高规》5.5.2条可知,本工程可采用《高规》5.5.3 条的简化方法进行弹塑性变形计算。但为了验证简化方法对本工程的适用性,我们选用了目前工程上比较通用的 EPDA/PUSH 程序来进行静力弹塑性分析(即 Pushover 分析)作为简化方法的对比。
为进行结构的 Pushover 分析,建立了基于弹塑性梁单元和弹塑性墙单元的结构三维模型,并将模型进行了简单的处理:①去掉作为上部结构嵌固端的地下室;②去掉对整体结构抵抗地震作用没有太多贡献的次梁,并将次梁的恒载等效为面荷载作用在板上,使结构质量没有变化,并保留主要的结构抗侧力构件。
结构弹塑性变形计算时,按上海抗规要求,场地特征周期取 Tg = 1.10s,地震影响系数最大值取 αmax = 0.45,结构阻尼比 ξ = 5%。
按照罕遇地震下的相关参数,建立了结构的需求谱曲线、能力曲线,抗倒塌验算结果其中结构弹塑性变形计算结果所得的弹塑性层间位移角如表 3.3 所示。其中对应 CQC 荷载模式下的性能点时的基底剪力汇总见表 3.4。
可以看出:在 X、Y 两个方向,虽然简化方法得出的最大弹塑性层间位移角均比 Pushover分析得出最大弹塑性层间位移角要大,但均能满足规范对框架结构规定的结构弹塑性层间位移角限值 θp ≤ 1/50 的要求。所以对于一般的框架结构,利用简化方法对进行罕遇地震下的弹塑性变形验算,可以保证整体结构的安全性。
4、抗震加强措施
工程属于平面竖向均不规则的结构,工程于2012年通过上海市超限高层建筑设防专项审查,为增强结构的抗震能力,除按规范要求进行设计外,采取以下加强措施。
(1)所有楼层休闲露台及大屋面的板厚加厚均加厚为 130mm,并采用双层双向拉通配筋,且每层每向配筋率不小于 0.25% 。
(2)顶层楼层梁托柱转换构件提高抗震等级,加大相邻框架柱的配筋。
(3)控制跨度较大梁的挠度和裂缝宽度。
(4)补充计算 45 度方向楼层层间位移角,通过调整左上角局部构件布置,控制此方向的层间位移。
(5)补充罕遇地震作用下结构弹塑性层间位移角验算。
(6)参照沪建建管 [2012]16 号文的要求,楼梯间周边的框架柱、框架梁的抗震等级提高一级,箍筋全长加密。
结语: