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介绍

在高层混凝土建筑中，侧向地震荷载的控制是非常重要的。因此，采用混合结构体系对其进行约束，如本文所建模的弯矩框架-剪力墙体系。

然而，它具有若干缺点，包括具有结构高度的剪力墙的负性能，使得它在该系统中提供了良好的性能。在该研究中，利用剪切壁提高最大可能的高度，其性能达到零，并且在该高度上，它被混凝土砖infilled框架（超混合系统）代替。

为使填充框架沿结构高度与柱轴同轴布置取得理想效果，对填充框架平面布置的两种模式进行了研究:(1)填充框架沿剪力墙布置;(2)原位固定剪力墙，并将填充框架向结构质心倾斜。随后，观察了超混合系统的性能与填充框架的厚度几个因素，包括相对地板位移(漂移)。由于模型结构在平面上的规律性和50米高程上的规律性，采用了动力谱分析方法。

结构系统

为了抑制影响钢筋混凝土结构的横向荷载，我们开发了三种系统类型:

1. 力矩阻力框架系统
2. 剪力墙系统
3. 混合系统（力矩阻力框架+剪力墙）

最有效的抑制横向地震荷载的体系是弯矩框架-剪力墙混合体系。这建立在剪力墙的性能来吸收侧向荷载，而框架提供中和垂直荷载。

在高层建筑中，建筑物在一定高度的侧向位移较大，刚度成为关键的控制因素。刚度主要取决于结构体系的类型。此外，任何特定系统的效率都与所使用的材料数量直接相关。因此，为了对一定的空间条件进行优化，需要以最小的重量求得最小的刚度。因此，它发展了各种确定高度的结构体系，包括弯矩抵抗框架、剪力墙和相同方向的填充框架的超混合体系，这将在后面讨论。

假设和建模

由于模型的结果是一起比较的，它们应该是相同的负荷。此外，根据伊朗2800规定，对模型进行了光谱动态分析(Road, Housing, and Urban Development Research Center .， 2005)，考虑高度超过50米。在本研究中，假设两类建筑分别为20层和25层，具有特殊延性的抗弯矩框架和钢筋剪力墙骨架体系，以及厚度为25厘米的龙骨和填充块天花板。注意，这些模型缺乏任何不规则性，而它没有看到在面板区和板的横向承重组件没有变化。模型中ST为层数，D、MG分别为剪力墙结构和填充框架结构，括号内图为填充框架厚度。

根据地震风险的分区，研究现场被归类为高相对风险区。建筑物被认为是同一组中的中级重要性。此外，假设第二类型土地[基于2800调控的土地分类]具有与所研究的系统相关联的建筑物R = 11的0.5秒和行为因素的周期。通过模型，它是利用剪切壁的最大可能高度，其性能达到零（弯曲转折点：（d²y /_dz²= 0.)，在那个高度，它被混凝土砖填充框架代替(图1)[coula等, 1996)。

图1：矩阻力的超混合系统 框架、剪力墙和填充框架(对角单元) 在一个方向上 点击此处查看数字

它被认为是超混合系统的两个不同的框架布置：（1：填充框架沿着剪力墙放置;（2：固定剪力墙原位并将填充框架趋向于结构中心（图2和3）。

图2:先在平面上填充框架布置 点击此处查看数字

图3:第二填充框布置在平面上 点击此处查看数字

在本研究中，使用ETABS 2000软件包对填充框进行压缩对角模式建模，其中等效杆的直径等于填充框的厚度t_INF.，而对角线长度用r表示_INF.．故有效宽度为:

如图3所示，用填充框架替换等效压缩对角线。请注意，超混合系统的填充框架通常由混凝土和砖制成。钢筋混凝土框架的弹性模量是

图4：由等效杆建模填充板 点击此处查看数字

图5:等效杆和的建模 框架和填充框架之间的相互作用 点击此处查看数字

结果与讨论

在本研究中，使用混合动力和超混合系统，两类建筑物用20和25层进行建模。然后，根据几个因素进行比较模型，包括相对楼层位移。结果显示在图表和表格中。后来，观察到超混合系统的性能与填充框架的厚度，以及平面中的填充框架布置。（Behrouyan.等。，2007）

图6：20楼结构的位移变化 随着US Loading的超混合系统 点击此处查看数字

图7:20层的位移变化结构体 的超混合系统混凝土填实框架 在EX地震荷载作用下 点击此处查看数字

上图显示了使用不同体系的五种结构位移模式。结果表明:基于超混合体系(弯矩框架+剪力墙+填充框架)，采用厚度为20 cm和30 cm的框架两种模式，结构位移完全一致;而剪力框架+剪力墙混合体系的结构位移减量(%)差异不显著。这表明在超混合系统中，通过改变填充帧的厚度并没有实现显著的差异。

表1:使用混凝土填充框架的20层结构的位移减少(%)

图8:位移对比变化 一个20层的结构与ultra的混合动力系统 EY荷载下的混凝土填充框架 点击此处查看数字

如表1所示，在一个20层的结构中，第二种模型(原位固定剪力墙和向结构质心倾斜的填充框架)的位移减少量(%)比第一种使用超混合体系的模型高8%。这说明了基于超混合系统的第二种模型具有更高的效率。25层结构的位移减少量(%)如图2和表2所示，其中第一个模型为3%，第二个模型为7%。(Behrouyan等。，2007）

图9：a的位移变化25楼 ultra hybrid填充框系统 前女友载荷作用下 点击此处查看数字

表2:使用混凝土填充框架的25层结构的位移减少(%)

表3:25层结构的位移减少(%)

图10：20楼的漂移变化结构体 两种超杂交系统混凝土填实 框架下震动负荷下 点击此处查看数字

图10示出了具有超混合系统20楼结构的漂移变化。如图所示，观察到与10相似的漂移^TH.在地板上，可以看出两种型号之间的显著差异。从ST D+MG(20)和ST D+MG(30)曲线可以看出，填充框厚度的增加对超混合动力系统的性能产生了定量影响。

表4:25层结构的位移减少(%)

图11：25楼的漂移变化结构体 用的bothultra混合系统混凝土填实框架 前女友载荷作用下 点击此处查看数字

以上图示出了使用20cm和30cm的两个不同框架厚度与超混合系统的第一和第二模型相关联的漂移变化。如图所示，看到与15相似的漂移^TH.在地板上，可以观察到两种模型之间的显著差异。请注意，剪力墙被替换为填充框架在15^TH.地板上。另一方面，超混合系统与混合系统的漂移有明显的区别。然而，第二个模型(将填充框架移向结构质量中心)显示出最低的漂移。另外，第一和第二模型的漂移减少(%)分别为28%和10%，表明前者具有更好的结构性能。换句话说，在减少漂移方面，它是与其他结构系统相比的最优模式。

结果超杂交系统具有砖填充框架，砖和混凝土填充框架与位移和相对地板排量相关的框架（漂移）中没有显着差异。

结论

后来，将提出对有限结构模型的分析研究结果。它们使用混合系统和超混合系统进行建模。请注意，概括结果应该是谨慎的。

• 随着动态分析超混合系统（力矩阻力框架+剪切墙）所示的结果，结构性能在一定高度处达到零，其中替换用混凝土\砖填充框架。这提高了相对地板位移，基剪和轴柱载量方面的结构性性能;在某些情况下，它将地板漂移减少了40％。
• 超混合系统的第二种模型(将填充框架移向结构质心)比第一种模型表现出更好的性能。因此，对于混凝土结构，建议采用第一种模型。
• 值得注意的是，增加填充框架的厚度已经定量地影响了超混合系统的性能与位移和相对地板位移。所以砖、混凝土框架的厚度建议为20cm。

对混凝土砖填充框架超混合体系的分析表明，砖填充框架与混凝土填充框架的楼板相对位移没有显著差异;因此，它可以用于实现超混合系统。

• 注意得到的结果是，填充框架与柱同轴放置，这是作为最优模式出现的。

参考

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2. Coull A.，“高层建筑结构：分析与设计”，由Haji Kazemi H.，Mashhad Ferdowsi大学的出版物（1996年）翻译
3. Tabeshpour M.R.，“对地震设计建筑物的实际概念解释”，GANJ Honar出版物（2006）
4. Barkhordari M.， Baji H.，和Hashemi J.，“建筑结构的三维分析和设计:参考ETABS 2000软件”，Hormozgan大学出版物(2001)
5. Moghadam H.，“砖建筑地震设计”，Sharif技术大学出版物，1^英石编辑。（1994）
6. Behrouyan M.和Shekarbeigi M.，“在一个方向上的剪力框架，剪切墙和夹层夹层的混合结构系统”，M.S.工程学院，伊斯兰·阿扎德大学 - 中央德黑兰分公司（2007年）
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