Analiza przestrzennych ścianowych konstrukcji usztywniających budynki wysokie z dodatkowymi sztywnymi belkami

• Autorzy: Wdowicki J. , Wdowicka E.

Warianty tytułu

EN

Analysis of non-planar shear wall structures with stiffening beams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia analizę przestrzennych niesymetrycznych ścianowych konstrukcji usztywniających budynki wysokie z dodatkowymi sztywnymi belkami. Sztywne, wysokie belki zastosowane nawet na niewielu poziomach ścianowej konstrukcji z nadprożami znacznie zwiększają sztywność układu konstrukcyjnego. W analizie wykorzystano pewien wariant metody ciągłych połączeń, opracowany dla przestrzennych ścianowych konstrukcji usztywniających, mających skokowe zmiany sztywności wzdłuż wysokości. W podejściu ciągłym nadproża są zastępowane równoważnymi pionowymi pasmami ciągłych połączeń. Równania zgodności przemieszczeń są zapisane w punktach znajdujących się w środkach rozpiętości nadproży i sztywnych belek. Układy równań różniczkowych dla stref układów usztywniających o stałym przekroju poprzecznym są rozdzielane przy wykorzystaniu ortogonalnych wektorów własnych. Wyniki obliczeń dla proponowanej metody zostały porównane z wynikami uzyskanymi przy wykorzystaniu różnych metod obliczeniowych, zarówno analitycznych jak i numerycznych, oraz z opublikowanymi wynikami badań doświadczalnych. Stwierdzono dobrą zgodność wyników.

EN

The paper presents the analysis of non-planar asymmetric shear wall structures with stiffening beams. The stiff deep beams incorporated at various levels of coupled shear walls improve the stiffness of the structural system of a tall building. The analysis is based on a variant of the continuous connection method for three-dimensional shear wall structures having stepwise changes in a crosssection. In the continuous approach, the connecting beams are replaced by equivalent continuous connections. The compatibility equations have been written at the midpoints of connecting and stiffening beams. The differential equation systems for shear wall structure segments of the constant cross-section are uncoupled by orthogonal eigenvectors. The results obtained by the presented method have been compared with those obtained experimentally and analytically, given in literature, and a good match has been observed.

Słowa kluczowe

PL

mechanika konstrukcji; mechanika komputerowa; ścianowe konstrukcje usztywniające; sztywne belki; metoda ciągłych połączeń; budynki wysokie

EN

computational mechanics; shear wall structures; stiffening beams; continuous connection method; tall buildings

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 62, nr 1
• Strony: 215--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Wdowicki J.

• Politechnika Poznańska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Instytut Konstrukcji Budowlanych, 60-965 Poznań, Piotrowo

autor

Wdowicka E.

• Politechnika Poznańska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Instytut Konstrukcji Budowlanych, 60-965 Poznań, Piotrowo

Bibliografia

• [1] A. Bikce, O. Aksogan, H. M. Arslan, Stiffened multi-bay coupled shear walls on elastic foundation, Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B, 28, 1, 2004, 43-51.
• [2] J. K. Biswas, W. K. Tso, Three-dimensional analysis of shear wall buildings to lateral load, Journal of the Structural Division, Proc. ASCE, 100, ST5, 1974, 1019-1036.
• [3] H. C. Chan, J. S. Kuang, Stiffened coupled shear walls, JEM, 115, 4, 1989, 689-703.
• [4] H. C. Chan, J. S. Kuang, Elastic design charts of stiffened coupled structural walls, Journal of Structural Engineering, 115, 2, 1989, 247-267.
• [5] B. S. Choo, G. Q. Li, Structural analysis of multi-stiffened coupled shear walls on flexible foundations, Computers & Structures, 64, 1-4, 1997, 837-848.
• [6] A. Coull, L. Bensmail, Stiffened, coupled shear walls, Journal of the Structural Division, Proceedings of the ASCE, 117, 8, 1991, 2205-2223.
• [7] A. Coull, C. K. Low, Analysis of stiffened non-planar coupled shear walls, Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Part 2, 67, 4, 1979, 971-986.
• [8] E. Emsen, C. D. Turkozer, O. Aksogan, R. Resatoglu, M. Bikce, Non-planar coupled shear walls with stiffening beams, Scientific Research and Essay, 4, 4, 2009, 328-345.
• [9] G. Q. Li, B. S. Choo, A continuous-discrete approach to the free vibration analysis of stiffened pierced walls on flexible foundations, Int. J. Solids and Structures, 33, 2, 1996, 249-263.
• [10] W. Savassi, E. Mancini, One-dimensional finite element solution for non-uniform tall building structures and loading, Struct. Design Tall Spec. Build. 18, 4, 2009, 441-453.
• [11] B. Stafford Smith, A. Coull, Tall Building Structures: Analysis and Design, Wiley: New York, 1991.
• [12] J. Wdowicki, E. Wdowicka, System of programs for analysis of three-dimensional shear wall structures, The Structural Design of Tall Buildings, 2, 4, 1993, 295-305.
• [13] J. Wdowicki, E. Wdowicka, Analysis of shear wall structures of variable cross section, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 21, 1, 2012, 1-15.
• [14] J. H. Wilkinson, C. Reinsch, Linear Algebra, Handbook for Automatic Computation, vol. II, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1971.