解决住房问题自古以来就是最重要的环节之一。随着时代的发展,房屋住宅从只是简单的避寒取暖到如今的安全、经济、舒适一体化,好的住宅环境给人们带来心情上的愉悦和满足,转角窗结构作为一种新型的住宅形式应运而生,由于在建筑角部不设置柱或墙体取代之以窗户,因此就通俗的称之为转角窗,因其具有良好的通风采光效果,而且立面造型多变、外形美观,受到购房者的青睐和一致好评。
但是在结构设计方面,设置转角窗无疑是增加了设计难度,建筑物角部是结构受力的关键部位,角部剪力墙开洞后角部成为薄弱部位,由于规范并没有关于转角窗结构的相关说明,结构设计人员往往是根据经验来对转角窗部位设置相应的构造措施,对于其设置措施后的结构整体效应会有什么变化?结构局部构件的内力又会发生哪些变化?结构在地震作用下会有什么样的具体反应?由于时间紧迫等各种原因没有进行详细的分析。
本文的主要研究内容和结论:
(1)高层剪力墙结构在相同背景条件下,对未设置转角窗结构与开设了转角窗并且不断改变窗口大小的结构通过七种不同方案,对比分析结构的周期、顶点位移、基底剪力以及最大层间位移角。发现不同方案对结构整体性能影响较大,转角窗洞口宽度不宜过大,宜控制在1800mm以内,同时应选取合适的转角连梁跨高比,确保角部安全的同时尽量经济合理;
(2)将Satwe模型导入MIDAS/Gen,对未设置转角窗剪力墙结构与开设不同洞口尺寸的转角窗结构,采用振型分解反应谱法进行水平地震作用下的算例分析,发现开设转角窗使角部扭转效应明显增大,改变洞口宽度和转角折梁高度都对角部相邻及一定距离内的构件产生较大影响,而且一般这种影响随着层高先增大后减小;
(3)运用MIDAS对结构在不设置构造措施、只加厚角部楼板、只设置暗梁、加厚楼板同时设置斜梁四种情况下进行动力时程分析,通过对比结果得出结构在地震作用下的自振特性及抗震性能,比较哪种措施对结构更有利;并且对某实际工程选用七条地震波进行了时程分析,从而得出该工程可以按照传统振型分解反应谱法设计的结论。