一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法，分别建立楼板不开洞模型(第一模型)、楼板开洞模型(第二模型)，并进行静力及地震反应谱分析，基于满足规范要求的第一模型、第一模型的弹性分析结果，分别提取两个模型的楼层抗侧刚度，按照第一模型与第二模型楼层抗侧刚度等效的原则，放大第二模型中穿层框架柱(即楼板开洞范围内的框架柱)的地震作用，并进行构件配筋设计，达到第一模型与第二模型抗震性能指标相近。本发明专利技术的方法针对楼板开大洞造成的穿层框架柱分配地震剪力较小的问题，提出了基于楼层抗侧刚度等效的放大系数，提高了穿层框架柱的抗震贡献，改善了整体结构的抗震性能，为类似工程项目提供参考借鉴。

A design method of atrium through story frame column based on equivalent stiffness

【技术实现步骤摘要】
一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法
本专利技术涉及结构工程领域，特别是涉及一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法。
技术介绍
对于商业建筑、医疗建筑、办公等大量公共建筑，由于建筑立面和平面布置要求，楼板开大洞造成的穿层框架柱已经较为普遍的出现在目前的结构设计中。带有穿层框架柱的框架结构和常规框架结构的受力性能有所不同，尤其是在结构进入塑性后的内力重分布有明显区别，而目前的相关规范、标准中均没有明确穿层框架柱结构的设计方法。带穿层框架柱的框架结构由于穿层框架柱和普通柱的变形能力不同，当结构进入塑性后，两者的塑性发展状态差异较大，如何保证结构进入塑性后，普通柱与穿层框架柱的塑性发展状态满足设计要求，满足结构在中、大震下预期的结构性能水平，具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术之不足，针对目前楼板开大洞的框架结构中穿层框架柱的设计，提出了一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法，该设计方法流程清晰，操作可行，设计方法方便，保证穿层框架柱构件塑性性能的同时，提高结构整体的抗震性能，具有较高的工程价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法，其特征在于包括如下步骤：/nS101、建立楼板不开洞的框架结构弹性模型作为第一模型，并基于所述第一模型进行静力及地震反应谱结构分析，直至满足楼板的强度及刚度要求；/nS102、提取所述第一模型的楼层抗侧刚度k1，并进行第一构件配筋设计，同时基于所述第一模型建立楼板开洞的框架结构模型作为第二模型；/nS103、调整所述第二模型的框架梁以及楼板开洞区域的框架柱的截面，进行静力及地震反应谱分析，直至满足楼板的各项指标要求；/nS104、提取所述第二模型的楼层抗侧刚度k2；/nS105、依据所述第一模型的楼层抗侧刚度k1以及所述第二模型的楼层抗侧刚度k2计...

【技术特征摘要】
1.一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法，其特征在于包括如下步骤：
S101、建立楼板不开洞的框架结构弹性模型作为第一模型，并基于所述第一模型进行静力及地震反应谱结构分析，直至满足楼板的强度及刚度要求；
S102、提取所述第一模型的楼层抗侧刚度k1，并进行第一构件配筋设计，同时基于所述第一模型建立楼板开洞的框架结构模型作为第二模型；
S103、调整所述第二模型的框架梁以及楼板开洞区域的框架柱的截面，进行静力及地震反应谱分析，直至满足楼板的各项指标要求；
S104、提取所述第二模型的楼层抗侧刚度k2；
S105、依据所述第一模型的楼层抗侧刚度k1以及所述第二模型的楼层抗侧刚度k2计算穿层框架柱地震作用放大系数λ：λ＝k1/k2；
S106、将所述第二模型中的穿层框架柱的地震作用放大λ倍后，进行所述第二模型的第二构件配筋设计；
S107、基于所述S102及所述S106中完成所述第一构件配筋设计以及所述第二构件配筋设计的模型，分别建立Perform-3D弹塑性分析模型，并对所述Perform-3D弹塑性分析模型进行弹塑性分析；
S108、比较所述第一模型及所述第二模型的弹塑性分析结果，判断弹塑性位移差值，当所述弹塑性位移差值相差大于10％的情况下，调整λ，直至满足所述弹塑性位移差值小于10％。


2.根据权利要求所述的一种基于刚度等效的中庭穿层框架柱设计方法，其特征在于：所述S101中对于楼板的强度及刚度要求:位移角<1/550、周期比<0.90、位移比<1.3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：付仰强，
申请(专利权)人：中国中元国际工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11