高层框剪结构SA建模及计算报告

高层框剪结构SAP2000建模及计算报告1建模过程必要参数设置及说明1.1分析对象介绍（1）结构形式：框架-剪力墙；（2）结构层高：4.5m；（3）结构层数：20层，结构总高：90m；（4）材料：混凝土采用C30，纵筋采用HPB400，箍筋采用HPB300；（5）单元类型选择：梁和柱采用梁柱单元，楼板采用壳-薄壳单元，剪力墙采用壳-非线性分层壳；单元参数设置：立柱：500mm×500mm，梁：600mm×300mm，剪力墙厚度300mm，楼板厚度100mm。1.2几何模型参数（1）结构平面图如图1所示。图1框架剪力墙各层平面布置图（2）梁柱截面尺寸和所选择的单元类型，建模过程中所定义的单元实常数如下表1所示：表1单元实常数表实常数编号单元类型单元类型截面面积（m2）lZ(m4))ly(m4))高度（m）宽度（m）1柱0.250.00520.00520.500.502梁0.180.00540.001350.60.3厚度（m）3板0.14剪力墙0.31.3SAP建模图2X-Y平面@Z=4500mm图33维模型2结果分析2.1模态分析2.1.1求模型的前六阶自振频率和周期。表2模型的前六阶自振频率和周期类型分析类型分析阶数周期频率角频率特征值单位ss-1rad/srad2/s2模态Mode11.89243110.528423.320211.024Mode21.56171990.640324.023216.187Mode31.50815990.663064.166117.357Mode40.466332.144413.474181.54Mode50.387172.582816.228263.36Mode60.35347662.82917.775315.972.1.2求模型的前六阶振型。图4结构第一阶振型图5结构第二阶振型图6结构第三阶振型2.2静力分析2.2.1反应谱组合工况依据《建筑抗震设计规范》的相关规定，将结构构件的地震作用效应和其他荷载效应进行组合，中国规范下地震作用效应和其他荷载效应的组合如下：（1）1.2恒荷载+1.4活荷载（2）1.2恒荷载+1.4风荷载（3）1.2恒荷载+1.4活荷载+0.84风荷载（4）1.0恒荷载+0.98活荷载+1.4风荷载2.2.2最大静力作用下结构变形图图7最大静力作用下结构变形图2.3反应谱分析本地区的抗震设防烈度为7度。其参数设置如下：图8参数设置2.3.1反应谱组合工况依据《建筑抗震设计规范》的相关规定，将结构构件的地震作用效应和其他荷载效应进行组合，中国规范下地震作用效应和其他荷载效应的组合如下：（1）1.2恒荷载+0.6活荷载+1.3地震作用（2）1.2恒荷载+0.5活荷载+1.3地震作用+0.28风荷载2.2.2反应谱工况下结构变形图图9反应谱工况下结构的变形图2.3.3反应谱工况下结构层间位移、位移角采用SAP2000对结构进行反应谱分析，所得结构层间位移及层间位移角分别见下表3。表3反应谱工况下结构的层间位移和位移角层数层间相对位移（mm）层高（m）层间位移角200.00234.51/1956190.00244.51/1875180.00244.51/1875170.00244.51/1875160.00254.51/1800150.00254.51/1800140.00244.51/1875130.00254.51/1800120.00244.51/1875110.00244.51/1875100.00244.51/187590.00234.51/195680.00224.51/204570.00214.51/214260.00194.51/236850.00184.51/250040.00154.51/300030.00124.51/375020.00084.51/562510.00044.51/112502.4多遇地震作用下的时程分析本例题研究在运用SAP2000对结构进行时程分析时选取了tianjinEW波进行计算。tianjinEW特性：峰值为-104.18，时间间隔为0.01s，持续时间为19.19s。图8tianjinEW函数图表2.4.1时程组合工况依据《建筑抗震设计规范》的相关规定，将结构构件的地震作用效应和其他荷载效应进行组合，中国规范下地震作用效应和其他荷载效应的组合如下：（1）1.2恒荷载+0.6活荷载+1.3多遇地震作用（2）1.2恒荷载+0.5活荷载+1.3多遇地震作用+0.28风荷载2.4.2时程工况下结构变形图图10多遇地震时程分析工况下结构的变形图2.4.3多遇地震时程分析工况下结构的层间位移、位移角采用SAP2000对结构进行时程分析，所得结构层间位移及层间位移角分别见下表4。表4多遇地震时程分析工况下结构的层间位移、位移角层数层间相对位移（mm）层高（m）层间位移角200.00344.51/1429190.00334.51/1112180.00334.51/938170.00364.51/834160.00344.51/811150.00384.51/834140.00344.51/858130.00344.51/834120.00354.51/938110.00364.51/938100.00364.51/93890.00394.51/103480.0035