随着建筑物高度的不断突破,巨型结构体系广泛地应用于超高层建筑结构。钢管混凝土巨型斜交网格结构体系是一种新的巨型结构,它具有巨型斜交网格结构体系刚度大、主要以轴力形式来抵抗水平荷载的优点,同时具有钢管混凝土承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点,此外还具有新颖流畅的建筑外观,可以实现建筑和结构完美的结合。因此,钢管混凝土巨型斜交网格结构体系具有很好的应用前景。最具有代表性的工程是由Wilkinson Eyre.Arehitects ｜ARUP联合体和华南理工大学建筑设计研究院共同设计的432m高103层的广州西塔。 钢管混凝土巨型斜交网格结构体系的受力性能、风振或地震破坏机理复杂,而目前对其研究还相当少,缺乏成熟的理论研究和足够的实践经验。因此,极有必要通过合理的分析方法和分析手段对钢管混凝土巨型斜交网格结构体系进行深入研究,对其性能水平进行合理评价,保证结构的安全性、经济性与耐久性。 PERFORM-3D(Nonlinear Analysis and Performance Assessment for 3D Structure)是结构三维非线性分析与性能评估的最新软件,由美国加州大学伯克利分校的Powell教授开发,主要用于复杂和超高层建筑抗震设计的弹塑性分析。 本文首先阐述了结构非线性分析的理论和三维非线性分析程序PERFORM-3D的特点：然后采用PERFORM-3D的纤维模型对广州西塔巨型斜交网格的钢管混凝土短柱轴心受压试验进行模拟分析；最后设计了规则的405m高90层圆柱形钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构模型,按照基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D的纤维模型进行结构非线性分析,并对结构性能水平进行评价。通过结构非线性分析和性能评价,对于高达400米的巨型斜交网格筒中筒结构,虽然风荷载作用对结构反应有重大影响,但在7、8、9度抗震设防地区仍是大震作用对结构反应起控制作用。钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构在保证楼板刚性和强节点的前提下,大震作用时,塑性铰首先出现在上部连梁,显示出一定的耗能能力,结构的刚度降低较少,结构整体变形较小,适用于较高抗震设防地区。