高层钢—混凝土混合结构抗震性能分析与评估

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hfahcn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济水平的发展及城市建设的需要,钢-混凝土混合结构体系在高层及超高层建筑工程中得到广泛应用。但是,当前高层混合结构体系的抗震研究成果尚不能完全满足其大范围应用及发展需要。为了确保高层混合结构体系在地震中的安全性,本文以某一外型钢混凝土框架-内置钢框架混凝土核心筒高层混合结构为主要研究对象,从高层混合结构的典型构件、整体模型建立、弹塑性地震反应以及地震易损性分析等方面开展相关研究。重点研究了该类高层混合结构的地震反应分析方法,并对其抗震性能进行了系统化分析与评估。本文主要进行了以下几个方面的研究工作:1.在OpenSEES中采用纤维型非线性梁柱单元,针对不同约束条件下的混凝土以及钢材采用不同的本构模型,建立了型钢混凝土构件分析模型,对文献试验进行了数值模拟。研究了含钢率、混凝土强度、钢材强度、轴压比等参数对型钢混凝土构件弯矩-曲率关系的影响,分析型钢混凝土构件的性能。等效简化在OpenSEES中建立的型钢混凝土梁柱构件分析模型,并应用到工程分析软件PERFORM-3D中,为应用PERFORM-3D软件分析带有该类构件的大型复杂超高层混合结构的整体动力非线性分析奠定了基础。2.以PERFORM-3D软件为平台,采用纤维模型墙单元及纤维型连梁单元对某一内置钢框架混凝土核心筒的拟静力推覆试验进行数值模拟,并与试验数据进行对比,验证该核心筒分析模型的可靠性和有效性,为分析带有该类核心筒的大型复杂超高层混合结构整体动力非线性分析奠定基础。数值模拟还原试验模型的损伤发展过程,并研究轴压比、高宽比、连梁高度等参数对核心筒抗震性能的影响。3.结合《JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程》关于结构性能设计的内容,量化高层混合结构的性能指标,可对构件进行合理的性能评估,给出了基于性能的高层混合结构抗震能力分析方法。在上述梁、柱及核心筒构件非线性模型研究的基础上,以某一外型钢混凝土框架-内置钢框架混凝土核心筒高层混合结构的1:10地震模拟振动台试验为研究对象,在PERFORM-3D结构分析软件中建立了其原型结构的整体分析模型,对该原型结构进行弹塑性动力时程分析,与试验现象对比,再现了该结构在试验中的破坏发展过程,并采用上述性能指标,对其抗震性能进行分析评估。4.在增量动力分析(IDA)的基础上,结合地震易损性分析,给出基于IDA的该类高层混合结构地震易损性分析方法,并以设计的某50层超高层混合结构为算例,采用上述方法计算该结构在指定不同水平地震作用下的易损性。所得分析结果可以为预测重大工程结构的地震破坏和损失提供判断依据和参考。
其他文献
本文通过不同楼板形式的砌体结构地震模拟倒塌试验研究以及试验模型的倒塌数值模拟分析,探讨了能否通过增强预制板的整体性来控制砌体结构的倒塌破坏模式;通过对典型砌体结构
到目前为止,国内外研究者已对单自由度非弹性体系的R -μ-T规律做了较为充分的研究,得出了趋势一致的研究结论。而实际结构一般为多自由度超静定结构,由于设计和构造上一系列
近年来地震频发,同一建筑结构遭受多次地震作用的情况屡次出现,多次地震作用的抗震设防问题日益受到重视。如何根据现有抗震设计规范中的单次地震作用抗震设防方法,针对多次
21世纪的桥梁工程将进入建设跨海联岛的新时期,会出现许多超大跨度的桥梁,风对桥梁的作用问题越加显著,过大的抖振响应会影响行车的舒适性甚至危及安全,并加速桥梁结构的疲劳破坏
我国是地震和地质灾害严重的国家,边坡失稳是常见的地质灾害。强烈的地震作用往往会诱发大量的边坡失稳从而导致严重的地质灾害。地震诱发的滑坡崩塌数量多、规模大、突发性强
震害表明,场地条件不同会引起地震地面运动的差异,从而对结构产生不同的影响。如何合理有效地刻画场地的地震动响应,为抗震设计提供科学合理的设计地震动参数成为工程抗震领
随着我国现代经济的发展,对工程质量的要求越来越高,由于材料老化、环境腐蚀、使用功能改变、施工质量低劣以及自然灾害等问题而导致大量的结构设施需要修复和加固。纤维增强
弦支穹顶是由上部单层网壳和下部张拉索杆体系组合而成的一种新型杂交空间结构,其整体稳定性能较好,施工难度相对较小,具有非常广阔的应用前景。本文以一弦支穹顶结构实际工
一种结构体系的生命力体现在结构的创新及其适用能力上。张弦梁结构概念的提出和工程应用已经有二十多年的历史了,张弦梁结构的结构型式仍在不断创新和发展。以往的创新成果
钢桁架加劲梁因其自身的种种优势在悬索桥中有着广泛的应用。在山区等运输条件差的地区修建悬索桥,桁架梁更是首选。修建在偏远山区的四渡河特大桥,是一座施工难度比较高的大跨