超高層框架核心筒結(jié)構(gòu)的整體非線性分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和超高層建筑大量出現(xiàn),一個重要的課題就是如何評估結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的可靠性和安全性以及找出結(jié)構(gòu)的薄弱部位,同時,超高層建筑結(jié)構(gòu)在大震作用下的整體彈塑性分析對實際工程的設(shè)計和施工具有重要的工程應用價值和理論意義。為此,本文主要以某超高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)為背景,采用非線性動力時程分析方法和靜力彈塑性分析方法,對超高層框架核心筒結(jié)構(gòu)的動力特性、地震響應以及整體抗震性能進行了研究和討論。本文的主要研究工作和成果如下:

2、r>　　利用大型有限元軟件ANSYS對某框架核心筒結(jié)構(gòu)進行了動力彈塑性分析,并通過設(shè)計軟件ETABS的計算結(jié)果對ANSYS中有限元模型進行驗證,得到了結(jié)構(gòu)的自振特性?；谀B(tài)分析,采用時程分析法對該結(jié)構(gòu)進行了非線性地震分析,對結(jié)構(gòu)輸入三種不同的地震波,并進行計算,充分分析和比較了計算結(jié)果,計算結(jié)果主要包括層間位移角、頂點水平位移、層間位移以及頂層加速度。結(jié)果表明:在地震作用下,該結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)較為明顯的薄弱層,同時結(jié)構(gòu)的最大層間位移角出現(xiàn)

3、在結(jié)構(gòu)的中上部,且其值小于《高規(guī)》規(guī)定的1/100,能夠滿足抗震設(shè)防要求。
　　采用SAP2000有限元軟件對某框架-核心筒結(jié)構(gòu)進行了靜力彈塑性分析,計算了結(jié)構(gòu)在均布荷載模式和倒三角荷載模式作用下的反應,可以獲得結(jié)構(gòu)在不同荷載模式下的不同應力狀態(tài)下的層間位移、基底剪力-頂點位移曲線、層間位移角以及塑性鉸的發(fā)展等,評價了結(jié)構(gòu)的抗震性能。通過結(jié)果分析可知:均布荷載模式下的底部剪力較大,頂點位移相對較小;倒三角荷載模式的最大層間位移角相

4、對均布荷載模式較大,且層間位移的差異隨著層數(shù)增加時,結(jié)果差異逐漸增大,其中層間位移角滿足相關(guān)規(guī)范的要求;倒三角荷載模式的層間位移相較于均布荷載模式的較大。梁出現(xiàn)了一定的塑性鉸,但都處于可盡快修復和生命安全的階段。柱未出現(xiàn)塑性鉸,滿足“強柱弱梁”的抗震思想,對于出現(xiàn)塑性鉸的地方,可以考慮適當?shù)墓拷罴用堋?br>　　通過比較靜力彈塑性和動力彈塑性的相關(guān)分析結(jié)果,評價了結(jié)構(gòu)的整體抗震性能和性能目標,分析結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)無明顯的薄弱層,滿足現(xiàn)行規(guī)