高层混凝土结构重力二阶效应的影响分析

传统的高层混凝土结构重力二阶效应分析大多是近似方法,对于实际高层结构,这种近似分析方法会带来较大差错。本文通过在单元几何方程中引入二次项,较为精确地考虑了重力二阶效应对高层结构受力特性的影响。根据高层结构的特点,建立了梁柱单元、单片墙单元和筒体墙单元三种非线性宏观单元,并编制了三维推覆分析程序。单元截面分析采用高斯数值积分方法,可对任意不规则截面进行分析,在非线性方程组的求解算法中引入了弧长算法,能够搜索到结构反应的全过程。对两栋不同结构体系的高层混凝土建筑进行了推覆分析,详细讨论了二阶效应对结构顶点侧移和基底倾覆力矩的影响。研究结果表明:对高度100m左右的高层混凝土结构,多遇地震作用下的强度和变形验算可不考虑重力二阶效应的影响,罕遇地震作用下的弹塑性变形验算一般应考虑重力二阶效应的影响。