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【6h】

顶部局部转换的框架-核心筒高层建筑结构的抗震性能研究

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摘要

1 绪论

1.1 引言

1.1.1 高层建筑转换层结构的类型

1.1.2 高层建筑局部转换结构的类型

1.2 国内外现状及研究意义

1.2.1 国内外现状

1.2.2 研究意义

1.3 研究的主要内容及技术路线

1.3.1 研究的主要内容

1.3.2 技术路线

2 高层建筑结构抗震分析方法

2.1 反应谱法分析理论概述

2.1.1 反应谱

2.1.2 振型分解反应谱法

2.2 动力弹性及弹塑性时程分析

2.2.1 非弹性结构性质

2.2.2 结构弹塑性时程分析计算方法

2.2.3 结构侧移剐度的确定

2.2.4 地震波的输入

2.3 本章小结

3 多遇地震作用下顶部局部转换结构的抗震性能研究

3.1 工程概况

3.2 综合办公写字楼A座振型分解反应谱分析

3.2.1 有限元分析模型及反应谱设计

3.2.2 振动周期与振型

3.2.3 层位移与层间位移

3.2.4 剪重比

3.2.5 层刚度比

3.2.6 楼层剪力

3.2.7 地震反应力

3.3 综合办公写字楼A座弹性时程分析

3.3.1 动力特性控制指标

3.3.2 最大楼层位移

3.3.3 最大层间位移角

3.4 顶部局部转换位置对结构抗震性能的影响

3.4.1 结构方案的确定

3.4.2 结构周期的计算与分析研究

3.4.3 最大侧向位移

3.4.4 层间位移角

3.4.5 楼层剪力

3.4.6 转换构件内力

3.5 本章小结

4 罕遇地震作用下项部局部转换结构的抗震性能研究

4.1.3 有害位移角

4.1.4 地震反应力

4.1.5 结构塑性铰分布图

4.2 顶部局部转换位置对结构抗震性能的影响

4.2.1 层间位移角

4.2.2 楼层剪力

4.2.3 地震反应力

4.2.4 结构塑性铰分布图

4.3 本章小结

5 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

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摘要

随着人们对建筑功能和外观的需求不断提高,转换层结构已经被广泛的应用于高层建筑中。我国带转换层的高层建筑多为梁式、板式及桁架式转换结构,结构工程领域对此类结构的研究已经步入成熟,但是对顶部局部转换层的高层建筑研究甚少。结构项部的局部转换缩进可以改变火柴盒一成不变的建筑形式,从而满足人们对建筑外观的要求。顶部局部缩进转换的高层钢筋混凝土建筑结构,因为上部结构的局部缩进,使得建筑结构下部刚度大,顶部刚度小,结构刚度在竖向上不规则,在地震作用下受力特性复杂,所以在布置不合理的情况下容易造成震害。保证顶部局部转换层结构在地震时具有足够的抗震性能,对比转换层位置对结构抗震性能的影响都是非常值得研究的问题。
  本文以山东省济南市银座·好望角商务综合办公写字楼A座为工程背景,利用PKPM有限元分析软件建立了空间有限元模型,分别采用反应谱分析、弹性时程分析及动力弹塑性分析作为抗震分析方法,对A座结构进行多遇与罕遇地震作用下的抗震性能分析研究,同时通过变换转换层位置,对转换层位置对高层建筑的抗震性能进行了讨论,得到主要结论如下:
  ①银座·好望角商务综合办公写字楼A座结构质量分布较为均匀,扭转效应小,竖向刚度分布较合理,没有明显的薄弱层存在;在罕遇地震作用下结构具有足够的安全储备,不会发生倒塌。
  ②三种转换方案与无转换层结构的动力特性没有明显的区别,各项控制指标均能符合规范要求,但就结构的合理性、抗侧刚度与安全储备能力而言,无转换层的结构形式更为合理。
  ③多遇地震作用下,转换层位置对结构抗震性能的影响并不明显;罕遇地震作用下,结构的抗侧刚度、抗扭能力与安全储备能力随转换层布置位置向下而减小,故顶部局部转换层位置越向下对结构的抗震性能越不利。

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