高层建筑结构抗震性能分析与设计

论文摘要

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，越来越多的高层建筑拔地而起，其结构形式和布局的多样化，逐渐成为其发展的趋势。框——剪结构、剪力墙结构形式的应用成为现在一般高层建筑的主要结构形式，然而钢——混凝土组合结构体系也已在超限高层和复杂高层建筑中得到了广泛的应用。针对于超限高层建筑和复杂高层建筑来说，基于性能的抗震设计理论成为下一代抗震设计规范的核心。本文采用了两个大型的工程实例，针对于不同的有限元分析软件，都采用了性能化的抗震设计理念，进行了较为详细的分析，其中采用了位移、位移角等参数来反应结构在地震作用下的抗震性能目标的实现，并且比较了SETWE、PMSAP、ABAQUS有限元分析软件的优缺点和应用趋势。本文重点讲解了大型通用有限元分析软件ABAQUS，简单介绍了ABAQUS在应用过程中需要注意的问题，提出了宝贵的意见，并且针对于结构的损伤理论展开了详细的叙述。分析了结构在不同级别的地震波作用下，结构损伤部位的演化过程和薄弱部位的产生，并且针对于这些情况采取相应的补救措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 建筑结构体系
• 1.2.1 建筑结构体系的主要形式
• 1.2.2 结构功能性要求
• 1.3 高层建筑结构的研究现状和工程实践
• 1.4 本文的研究目的、内容和方法
• 第2章 建筑结构弹塑性理论基础
• 2.1 性能化抗震设计
• 2.1.1 性能化抗震设计的概念
• 2.1.2 性能化抗震设计的内容
• 2.1.3 基于位移、能量的抗震设计方法
• 2.1.4 弹塑性分析与性能化设计的关系
• 2.2 静力弹塑性分析
• 2.2.1 静力弹塑性分析的原理
• 2.2.2 静力弹塑性分析方法
• 2.2.3 静力弹塑性分析方法的优缺点
• 2.3 动力弹塑性分析
• 2.3.1 动力弹塑性分析的原理
• 2.3.2 动力弹塑性分析方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 ABAQUS 简介及材料定义
• 3.1 ABAQUS 简介
• 3.2 ABAQUS 自带的混凝土本构模型
• 3.2.1 混凝土弥散裂缝模型
• 3.2.2 混凝土损伤塑性模型
• 3.3 ABAQUS 自带的钢筋模型
• 3.4 本文采用的本构关系
• 3.4.1 混凝土损伤塑性模型
• 3.4.2 钢材的本构关系
• 第4章 SETWE 和 PMSAP 在工程实例中的应用
• 4.1 工程概况
• 4.2 结构模态分析
• 4.2.1 结构自振周期
• 4.2.2 结构的振型曲线图
• 4.2.3 风和地震作用（考虑偶然偏心）下的顶部、层间最大位移及最大弹性层间位移角
• 4.3 弹性动力时程分析
• 4.4 弹塑性静力时程分析
• 4.5 结论
• 第5章 ABAQUS 在工程实例中的应用
• 5.1 工程概况[40]
• 5.2 整体建模
• 5.3 地震波的选用
• 5.3.1 地震记录
• 5.3.2 地震波的选用
• 5.4 结构模型的模态
• 5.4.1 结构自振周期
• 5.4.2 结构反应谱分析的结果
• 5.5 弹塑性时程分析
• 5.5.1 结构的损伤理论
• 5.5.2 小震下结构的位移响应及损伤评估
• 5.5.3 中震下结构的位移响应及损伤评估
• 5.5.4 大震下结构的位移响应及损伤评估
• 5.5.5 基底剪力和倾覆弯矩
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文的主要结论
• 6.2 有待研究的问题
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢