框架—核心筒结构的方案选型与性能分析

论文摘要

在超高层建筑中使用型钢混凝土柱,不仅可以使结构有足够的抗震能力,而且在改善房间功能和降低造价等方面都极为有利。钢板剪力墙在地震荷载作用中受力稳定并且耗能能力强,是高烈度地震区超高层建筑的新型抗侧体系。本文将对四种框架-核心筒结构进行以下几个方面的研究：使用ETABS软件对以下四种框架-核心筒结构的性能进行对比分析,1.仅结构的外框架柱下部采用型钢混凝土柱；2.外框架柱全部采用型钢混凝土柱；3.外框架柱全部采用钢筋混凝土柱；4.将结构原有的钢筋混凝土剪力墙改为钢板剪力墙。分析表明：结构外框架全部采用型钢混凝土柱与仅结构外框架柱下部采用型钢混凝土在结构性能上相差甚小；外框架全部采用钢筋混凝土柱在抗震和抗风性能上都较仅结构外框架柱下部采用型钢混凝土的结构差,且底部柱配筋较大；钢板剪力墙结构在抗震性能上明显优于混凝土剪力墙。利用SAP2000对上述的前兰个结构进行常规Pushover和模态Pushover分析。结果表明：在常规Pushover分析中,当结构到达破坏严重时,外框架柱全部采用型钢混凝土柱结构出现的塑性铰较仅外框架柱下部采用型钢混凝土结构出现的少；外框架全部采用钢筋混凝土柱剪力墙底部所受应力较仅结构外框架柱下部采用型钢混凝土结构的大。在模态Pushover分析中,中震作用下三个结构顶点侧移角均大于使用良好的顶点侧移角限值；大震作用下三个结构均满足防止倒塌性能水准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• CONTENTS
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高层建筑结构体系
• 1.3 型钢混凝土和钢板剪力墙发展概述
• 1.3.1 型钢混凝土结构特点
• 1.3.2 SRC混合结构特点
• 1.3.3 型钢混凝土结构的研究状况
• 1.3.4 钢板剪力墙结构的国内外研究状况
• 1.4 框架-核心筒结构
• 1.4.1 框架-核心筒结构概述
• 1.4.2 框架-核心筒结构国内外研究现状
• 1.5 本文的研究对象、主要内容和课题来源
• 第二章 四种框架-核心筒结构的性能对比分析
• 2.1 引言
• 2.2 计算模型
• 2.3 型钢柱对结构性能的影响
• 2.3.1 模态分析
• 2.3.2 结构侧移分析
• 2.3.3 楼层侧向刚度比
• 2.3.4 结构主要抗侧力构件内力分析
• 2.4 钢板剪力墙对结构性能的影响
• 2.4.1 模态分析
• 2.4.2 结构侧移分析
• 2.4.3 楼层侧向刚度比
• 2.4.4 结构主要抗侧力构件内力分析
• 2.5 经济性分析
• 2.5.1 影响造价的因素
• 2.5.2 根据广州市市场原材料价格制定预算单价
• 2.5.3 各模型性能与造价对比
• 2.6 本章小结
• 第三章 框架-核心筒结构的Pushover分析
• 3.1 引言
• 3.2 常规Pushover分析方法
• 3.2.1 常规Pushover分析方法的基本原理
• 3.2.2 侧向荷载作用下结构荷载-位移曲线图
• 3.2.3 结构抗震能力的评估
• 3.2.4 目标位移法
• 3.2.5 常规Pushover分析中侧向力选取
• 3.3 模态Pushover分析方法
• 3.3.1 模态Pushover分析方法的基本原理
• 3.3.2 模态推覆分析步骤
• 3.3.3 模态Pushover分析中目标位移的确定
• 3.3.4 需要考虑的振型数量确定
• 3.3.5 模态推覆设计步骤
• 3.4 模型计算
• 3.4.1 铰的指定
• 3.4.2 模型常规Pushover分析
• 3.4.3 模型模态Pushover分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢