分析重庆市群众艺术馆（新馆）抗震

论文导读：
摘要：重庆市群众艺术馆（新馆，剧场部分）因内部楼层开大洞，各部分竖向构件之间连接较弱；错层部位较多；看台贯穿两层，层概念不明确等而成为空间复杂结构。对本结构，与层概念相关的抗震制约参数已失去其作用。抗震分析时通过分析其主要振型、周期、总体位移等从概念上宏观把握，注重其概念设计及罕遇地震下结构性能化分析设计。采用SAP2000进行了罕遇地震下pushuover分析及动力弹塑性时程分析，分析表明：少部分剪力墙底部混凝土压应力超过其抗压强度标准值、钢筋进入屈服强化阶段而进入弹塑性状态，梁端出铰较多，但多处于“IO”状态，柱端出现少量“IO”铰，说明结构中框架作为第二道抗震防线尚有较大的耗能潜力，结构能抵御罕遇地震作用。
关键词：空间结构；puover分析；弹塑性时程分析；二道防线
1 工程概况及主楼结构体系
重庆市群众艺术馆项目位于重庆市江北区鸿恩寺公园入口处，拟建成具有剧场、兼有办公、会议等功能高层公共建筑，总建筑面积21596平方米。艺术馆效果图如图

1.1所示。

根据建筑使用功能、楼层高度和抗震设防的基本要求，建筑划分为两个结构单元：剧场部分及办公结构单元，结构以基顶为结构的嵌固部位，嵌固部位以上两结构单元独立。
剧场主楼建筑高度为29.5m，地上7层，地下2层。剧场主楼为框架-剪力墙结构体系，观众厅与舞台屋面为预应力混凝土梁屋面，其中观众厅屋面为斜屋面。结构第二、三、四、五及六层楼板因看台及舞台上空而开大洞，如图1.2；且结构楼层错层较多，二层看台贯穿两层，如图1.3剖面所示；结构整体模型如图1.4所示。
2 结构超限情况与不规则性
（1）配合建筑布置需要，结构2层至6层为观众厅及舞台等上空，存在较大面积开洞，开洞面积与楼层总面积之比在40%～60%，均大于40%，楼板刚度突变，属于平面不规则[1] [2]。
（2）层2至6结构平面开洞后在Y向的净宽为0m，及只有梁连接，洞口两侧竖向构件连接薄弱[1] [3]。
（3）层1～4结构平面，观众厅两侧楼层出现局部错层，错层高度在

1.00m～70米，大于梁高[1]。

（4）由于结构开洞较多，各部分连接相对较弱，因此在弹性板假定下，在指定地震作用下，结构最大层间位移比大于

1.5，根据规范说明，该结构可定义为平面扭转不规则结构[1] [2]。

3 结构分析及抗震性能目标
本工程结构由于舞台及观众厅部位上部楼层开大洞造成内部空旷，各部分竖向构件之间联系较弱；错层部位较多，且错层高度均在1米以上，看台贯穿两层，存在较多的跨层构件，本结构层的概念已经非常不明确。因此笔者认为倘若再用传统作用上的与层有关的制约参数，如层抗剪承载力、层刚度比、层间位移角及层位移比等已经无物理作用了。因此本报告分析在第一阶段设计分析时仅关注结构的周期、阵型、基底剪力、倾覆弯矩以及顶层绝对位移等宏观参数；而重点是研究罕遇地震作用下结构进入弹塑性后的性能化分析设计，考察其抗倒塌及各类构件进入塑性状态。
本结构工程性能目标设定为“C”，具体如表

3.1所阐述：

4 弹性分析（第一阶段计算）
（1）本工程在弹性分析阶段采用SAP2000及PMSAP两种空间软件对结构主体进行整体分析比较，分析时全楼楼板采用弹性板假定。结构整体分析的主要计算结果见表4.

1、4.

2、及图4.2。

结构前六个振型周期4.1 分析表明：SAP2000及PMSAP两种软件分析的各项指标，包括阵型、地震产生的基底剪力、结构各层位移等，基本一致、规律。结构第一、第二阵型为平动阵型，第三阵型为扭转阵型，而第一扭转阵型与第一平动周期之比小于0.85，可见结构的布置比较合理，扭转效应将得到有效制约；同时地震作用下结构基底剪力系数满足抗震规范5.

2.5的要求；因此本结构设计符合工程经验及力学概念所做的判断，是合理的

（2）依据中国《建筑抗震设计规范》要求，作为弹性地震阵型分解反应谱法计算结构地震作用的补充，小重庆市群众艺术馆（新馆）抗震由专注毕业论文与职称论文的www.7ctime.com提供,转载请保留.震设计应做弹性时程分析。分析时选取了两条天然波USA00683、USA02134和一条人工合成地震波，按照规范要求，6度区地面运动加速度最大值取为18cm/s2。计算结果显示：对每条时程波产生基底剪力不小于振型分解反应谱基底剪力的65%，且三条时程波产生的基底剪力平均值也不小于后者的80%，但不大于后者，满足规范要求。因此设计时地震作用采用振型分解反应谱法结果。
（3）对由于舞台和观众厅上部几层开洞而形成的跨越几层一方向无梁拉结且支撑上部预应力屋面的框架柱，进行分片单榀计算。因这几跨框架结构之间无楼板连接，抗侧移刚度无整体性，变形基本独立；以此计算来弥补satwe空间计算过多考虑相邻跨框架对本跨的侧向变形协调作用，更好地揭示各跨框架结构中内力及位移，并作为这些部位构件的设计依据。
（4）由于本工程为剧场类结构，位于舞台及观众厅上空周边柱需支撑大跨度预应力梁板屋面，因此如前文所述该些柱及大跨度预应力梁及开洞周边联系梁为关键构件，设计中采用中震弹性进行配筋设计，确保结构在第二水准下达到本结构设定的性能目标。
（5）考虑罕遇地震作用下，开大洞周边弱连接框架梁可能失效推出工作，因此在删除此类梁后进行分析，其余构件配筋则取完整模型与此模型较大值者。
5 弹塑性分析（第二阶段计算）
如前所述，本工程结构无层概念，将重点研究放在罕遇地震作用下，结构的弹塑性性态及其抗震性能。本报告采用拟动力弹塑性分析（PUSHOVER）工和动力弹塑性时程分析来揭示结构在罕遇地震作用下进入弹塑性状态后整体抗倒塌性能及各构件出铰及损坏状态，以指导设计有针对性地调整结构布置，以期达到理想的抗震性能。由优秀论文网站www.7ctime.com提供,助您写好论文. 全文地址：www.7ctime.com/lw/lw4092.html上一论文：论高校艺术系学生管理工作面对的困境和出路