抗震设计专审报告模板Word文档下载推荐.docx
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2.1.1消能部件设置原则.............................................................................................................................-4-
2.1.2消能部件在地震分析中的模拟.........................................................................................................-4-7.2大震弹塑性分析非线性..........................................................................................................................-5-2.3屈曲约束支撑设计....................................................................................................................................-5-2.4设防地震和罕遇地震下结构动力弹塑性分析（6）
2.4.1计算分析用地震波（6）
2.4.2地震分析过程
（2）
2.4.3动力弹塑性分析结果及分析
（2）
1）基本频率分析
（2）
2.4.4屈曲约束支撑与主体结构连接构造图（7）
2.4.5结论（8）
一、结构设计及计算分析
1.1结构设计计算分析
1.1.1结构计算模型及计算内容
为确保本工程抗震设计的合理、安全可靠，抗震计算采用了多种软件、模型进行整体分析。
SATWE和ETABS进行整体计算分析，计算内容见下表。
结构计算模型及计算内容
6.1.2计算分析的主要参数取值
多遇地震作用（规范反应谱）的CQC组合。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2022）第5.1.1条的条文，考虑偶然偏心控制位移比；
混凝土结构阻尼5％。
计算分析的主要参数取值
1.2结构计算分析结果
1.2.1结构模型及其动力特性
分别利用PKPM和ETABS软件建立结构模型。
小震分析PKPM系列计算软件
在保证结构整体刚度及动力特性前提下，采用普通钢支撑方式对屈曲约束支撑进行模拟。
小震分析ETABS系列计算软件
小震分析采用ETABS分析软件，在分析中利用多段线性塑性连接单元模拟屈曲约束支撑，其非线性力－变形关系如下：
（1）
y
frkdrFz
=+-
其中k为弹性弹簧常数，yF为屈服力，r为指定的屈服后刚度对弹性刚度k的比值，z为
一个内部滞回变量。
此变量范围为1
≤
z，其屈服面由1
=
z代表。
（0）
（1）（0）n
dzkdzzFdzd?
?
>
-?
=
?
≤?
在程序中分别设定yF、k、以及n即可。
SATWE三维模型
ETABS三维模型
结构模型的计算振型数：
SATWE：
18个，ETABS：
20个，SATWE模型的有效质量系数为X向100%，Y向100%。
ETABS模型的有效质量系数为X向99.9%，Y向100%，满足规范不小于90%的要求。
SATWE模型第一扭转周期与第一平动周期之比0.90，ETABS模型第一扭转周期与第一平动周期之比0.90，满足规范要求。
两个软件计算结果十分接近，前三个振型周期如下表：
1.2.2位移分析
在地震作用时，SATWE：
X向最大层间位移角为1/602（4层）；
Y向最大层间位移角为1/584（4
层）。
ETABS：
X向最大层间位移角为1/564（5层）；
Y向最大层间位移角为1/566（4层）。
均满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2022）第5.5.1条规定的框架结构最大位移角1/550的限值。
两软件计算结果十分接近，小震时各楼层最大位移角如下表：
1.2.3剪力和剪重比分析（CQC）
下表为SATWE和ETABS计算出的结构各层在小震下的楼层剪力和剪重比，计算结果十分接近，都满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2022）第5.2.5条的规定。
1.2.4楼层承载力对比（SATWE）
下表为SATWE计算出的结构各层楼层承载力比，根据“抗规”3.4.3的规定，本结构各楼层承载力无突变。
1.2.5刚度分布及刚度比（CQC）
下表为SATWE计算出的结构各层刚度分布及刚度比，计算结果十分接近。
根据“抗规”3.4.3的规定，本结构中没有薄弱层，无侧向刚度不规则现象。
楼层刚度比曲线各楼层质量分布比例
1.2.6结构总质量
SATWE模型质量为46491ton，ETABS
的模型质量为46080ton。
通过对比，SATWE模型与ETABS
模型质量比例为100.89%，两者接近。
各层质量分布均匀，无明显突变或不利布置，如上图所示。
二、减震设计方法
2.1消能部件
2.1.1消能部件设置原则
耗能支撑需设置在集中变形处，如附加于结构周边（沿全高或重点部位设置）、替换结构体系交接处连接构件、形成新型结构体系（框架-耗能支撑体系）。
消能部件可根据需要沿结构的两个主轴方向分别布置，并有利于提高整个结构的消能减震能力，形成均匀合理的受力体系。
2.1.2消能部件在地震分析中的模拟
大震分析采用ETABS分析软件，屈曲约束支撑在分析中可利用WEN模型单元，Bonc-Wen模
型具有表达式简单的优点，其非线性力－变形关系如下：
其中k为弹性弹簧常数，yF为屈服力，r为指定的屈服后刚度对弹性刚度k的比值，z为
（0）
n
dz
kdz
z
Fdz
d
-
=?
≤
在程序中分别设定yF、k、以及n即可。
典型wen模型滞回模型见错误！
未找到引用源。
。
F（kN）
D（mm）
n=1
n=5
在
ETABS模型中参数设置如下：
屈曲约束支撑参数
7.2大震弹塑性分析非线性
大震分析中考虑了几何非线性、材料非线性和施工过程中非线性行为，耗能连梁单元采用前文所述的非线性单元，该单元可准确模拟耗能连梁在整个地震过程中的非线性行为以及其对整体结构的阻尼贡献，因此本阶段无需进行等效阻尼比简化。
在本结构的弹塑性分析过程中，以下非线性因素得到考虑：
几何非线性：
结构的平衡方程建立在结构变形后的几何状态上，“P-?
”效应，非线性屈曲
效应，大变形效应等都得到全面考虑；
阻尼器单元非线性模拟：
采用非线性单元模拟，设置和阻尼器单元相同的屈服力、弹性
刚度、屈服刚度及屈服位移。
2.3屈曲约束支撑设计2.
3.1屈曲约束支撑的布置
结合建筑功能及布置，在本工程结构中每层均匀上下层连续布置，平面布置在X向、Y向分别设置屈曲约束支撑（如下图所示）。
2.3.2变刚度屈曲约束支撑芯材
JY-SD型屈曲约束支撑芯材采用Q235型，翼缘板、加劲肋及约束机制采用Q345材料，具体材料参数如下：
支撑布置示意图
阻尼器用芯材参数
2.4设防地震和罕遇地震下结构动力弹塑性分析2.4.1计算分析用地震波
地震的发生是概率事件，为了能够对结构抗震能力进行合理的估计，在进行结构动力分析时，应选择合适的地震波输入。
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2022）5.1.2的要求，即“所选每条地震记录时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%”的要求，本报告选取了二向三组地震波时程（1组人工波，2组天然波），各组地震记录波波形及其频谱分析（5%阻尼比）如下图所示，所选三条波均满足规范要求。
本次计算采用2+1条地震动，即两条天然地震动记录和一条人工拟合地震动记录输入法（即X、Y方向依次作为主次方向）作为本次动力弹塑性分析的输入，其中主次方向输入峰值比为1：
0.85（主方向：
次方向），同时根据规范，主方向波峰值取为200gal（中震）、400gal（大震）。
人工波
天然波1
天然波
2
输入地震波波形及谱分析
2.4.2地震分析过程
进行本结构动力弹塑性分析的基本步骤如下：
1）根据弹性设计模型，经细分网格并输入配筋信息后采用ETABS程序；
2）考虑结构施工过程，进行结构重力加载分析，形成结构初始内力和变形状态；
3）计算结构自振特性以及其它基本信息，并与原始结构设计模型进行对比校核，保证弹塑
性分析结构模型与原模型一致；
4）输入地震记录，进行结构大震作用下的动力响应分析。
2.4.3动力弹塑性分析结果及分析
1）基本频率分析
结构基本自震特性如下表及下图所示
第一模态T1=0.988s第二模态T2=0.985s（X方向一阶平动）（Y方向一阶平动）
第三模态T3=0.889s（一阶扭转）2）结构最大层间位移角响应
X向最大层间位移角为在天然波二作用下四层1/69，Y向最大层间位移角在天然波二作用下在四层1/73，两方向最大楼层位移角均满足规范限值不大于1/50限值要求且具有一定安全储备。
3）基底剪力响应
下表给出了结构基底剪力峰值及其剪重比统计结果。
各工况输入下，结构地震反应剪重比约为0.18~0.22。
下图分别给出了X和Y方向地震波输入下结构的层剪力及倾覆弯矩的分布示意图。
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