V字形偏心支撑钢框架—混凝土核心筒结构抗震性能分析

论文摘要

高层建筑偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构体系是近年来在我国发展比较快的一种结构体系。本文应用高层建筑有限元分析及动力分析理论,并通过SAP2000有限元软件,对七度区高层V字形偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构的算例进行了抗震性能分析。首先,利用模态分析得到了结构的自振周期及各周期结构的振动形式,通过比较各种方案,分析了不同的布置形式以及材料的选用,对结构刚度和振动形态的影响。然后,应用地震反应谱法对结构进行分析,着重讨论和研究地震作用对结构侧移、层剪力和层弯矩的影响,还分析了钢框架承担的剪力比。最后,用弹性动力时程分析法,选取了三种地震波,对各种方案结构的层间位移角和层位移包络图曲线、层剪力和层弯矩包络图曲线进行了对比分析,并且选取了其中一种方案进行了反应谱与地震波的对比分析。通过对结构的反应特性研究,得出将支撑布置在边跨的抗震性能要优于布置在中跨。对于耗能梁段的长度选择,要综合考虑各方面的因素,太长或太短都不利于抗震。支撑刚度的增加可以增强结构的整体刚度,但效果不明显。并对结构做进一步研究提出了一些建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 钢框架-混凝土核心筒结构发展概况
• 1.2 钢框架-混凝土核心筒结构研究历史及现状
• 1.3 钢框架-混凝土核心筒结构的特点
• 1.4 钢框架-混凝土核心筒结构存在的问题
• 1.5 本文主要研究目标及内容
• 第2章 偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构抗震理论
• 2.1 带偏心支撑的钢框架-混凝土核心筒结构
• 2.1.1 结构体系的构成
• 2.1.2 结构体系的受力特点
• 2.1.3 耗能梁段的长度和截面的选取
• 2.2 有限单元法简介
• 2.3 结构动力特性
• 2.4 地震作用计算方法
• 2.4.1 振型分解反应谱法
• 2.4.2 时程分析法
• 第3章 算例分析
• 3.1 V字形偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构反应谱分析
• 3.1.1 多列式支撑对结构抗震性能的影响分析
• 3.1.1.1 支撑的不同布置方案选择
• 3.1.1.2 模型的建立
• 3.1.1.3 对结构自振周期的影响
• 3.1.1.4 对结构侧移的影响
• 3.1.1.5 对结构剪力的影响
• 3.1.1.6 对结构弯矩的影响
• 3.1.2 不同耗能梁段长度对结构抗震性能的影响分析
• 3.1.2.1 对结构自振周期的影响
• 3.1.2.2 对结构侧移的影响
• 3.1.2.3 对结构剪力的影响
• 3.1.2.4 对结构弯矩的影响
• 3.1.3 支撑刚度的变化对结构抗震性能的影响分析
• 3.1.3.1 对结构自振周期的影响
• 3.1.3.2 对结构侧移的影响
• 3.1.3.3 对结构剪力的影响
• 3.1.3.4 对结构弯矩的影响
• 3.2 V字形偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构弹性动力时程分析
• 3.2.1 地震波的选取
• 3.2.2 多列式支撑的不同布置方案弹性动力时程分析
• 3.2.2.1 楼层的最大层位移和最大层间位移角
• 3.2.2.2 楼层的最大层剪力及最大层弯矩
• 3.2.3 多列式支撑在不同地震波作用下的响应对比分析
• 3.2.3.1 楼层的最大层位移和最大层间位移角
• 3.2.3.2 楼层的最大层剪力及最大层弯矩
• 3.2.4 不同耗能梁段的弹性动力时程分析
• 3.2.4.1 楼层的最大层位移和最大层间位移角
• 3.2.4.2 楼层的最大层剪力及最大层弯矩
• 3.2.5 不同支撑刚度的弹性动力时程分析
• 3.2.5.1 楼层的最大层位移和最大层间位移角
• 3.2.5.2 楼层的最大层剪力及最大层弯矩
• 第4章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献