武换娥

【摘要】本文应用ANSYS有限元软件中的实体模型对加层框架结构形式进行了静力有限元分析。

【关键词】ANSYS有限元模型；外套框架；地震作用

1.工程概况

本文以某一四层钢筋混凝土全框架结构为基准，在该建筑物上采用分离式外套框架结构加层法增加三层。该框架结构为内廊式四层钢筋混凝土全框架结构房屋，由于使用上的需要，决定在原有房屋上增加三层，同时使其外观得以改善。原框架结构为四层，总长为35.1m，寬为14.5m，高为12.8m。因原结构较低，拟采用分离式全框架加层结构的加层方案，且在二层以上加中柱。原结构平面图如图1所示。

图1 原结构平面图

2.模型几何参数的选取

梁、柱构件截面选取的原则是：考虑梁、柱构件的线刚度比是提高整个结构强度和稳定承载力的有效途径，同时考虑，构件截面尺寸、规格的选择在物尽其用、经济合理的前提下还应符合尽量统一、规整、方便施工的设计原则。参照这一原则，经过反复多次的调整，该工程梁、柱截面选取见表3.1。

表1 梁、柱截面尺寸

构件编号 截面尺寸（mm×mm）

Z（柱截面） 600×600

L1（底层梁） 1000×2000

L2（其余梁） 300×600

（3）模型物理参数的确定：

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[1]，结合加层结构房屋的特殊性，本加层结构模型物理参数取为如下值：加层框架混凝土板采用 ，弹性模量 ，泊松比 ；梁、柱采用 ，弹性模量 ，泊松比 。

3.模型的建立

ANSYS静力分析模型采用实体结构模型，如下图：

图2 有限元模型

4.计算荷载及其工况组合情况

4.1 计算荷载

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）[2]，荷载初始条件按以下标准取用：基本风压： ；……