论文题目: 重庆庆丰国际大厦钢筋混凝土巨型结构分析与设计
论文类型: 硕士论文
论文专业: 建筑与土木工程
作者: 谢绍刚
导师: 李正良,钱叶长
关键词: 巨型结构,复杂高层建筑结构,结构设计,时程分析,抗震概念设计
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 高层建筑巨型结构组合体系作为一种新型结构体系,已有的工程实践表明,在现代高层和超高层建筑采用的结构体系中,巨型结构组合体系是技术经济效益最好的结构体系之一。它不但能保证结构的抗侧刚度和整体稳定性,减少材料用量,充分发挥建筑材料和建筑结构的功能,简化构造,还能给建筑设计带来新的风格和创意。正因为如此,目前世界各国正在酝酿的高度在500米以上的超高层建筑的结构方案大部分采用了巨型结构组合体系。巨型结构属复杂高层建筑结构,由于目前工程较少,经验还不多,现行的《高规》暂未列入。本文结合重庆庆丰国际大厦钢筋混凝土巨型结构的分析和设计,在较全面系统地对国内外有关复杂高层建筑巨型结构组合体系的结构设计及现状进行综述的基础上对巨型结构的动力特性、计算方法、结构分析模型、抗震概念设计等问题进行了分析,并采用建研院的“SATWE”软件对重庆庆丰国际大厦的结构动力特性进行了分析,针对其动力特点提出了结构构件的抗震加强措施,结构设计要点,分析结果除直接指导该工程结构设计时,对其它类似结构的设计得到以下可供参考的主要结论:(1)巨型组合体系结构中,设计时从安全的角度,应有意识地提高主结构的承载力,以防止结构在主结构首先屈服。主结构的承载力加强会使转换层的层剪力增大。但是它能有效地降低结构转换层部分的层间变形及延性要求,在一定程度上可避免转换层成为结构的薄弱层,并且这对抗震设计也是十分重要的。(2)巨型组合体系结构由于自身的复杂性,属不规则结构。分析时必须考虑扭转耦联振动和楼板平面内振动的影响。当转换层刚度弱,或平面不对称时,结构的地震反应将更加复杂。除非主结构的刚度相对于次结构的刚度很大,一般情况下,不能简单地简化为“大尺寸”的空间框架进行计算分析,而应考虑主、次结构共同作用下的结构分析,并选用计算精度高、科学合理的结构分析模型:杆系—板壳组合结构分析模型,并采用以此分析模型为基础的结构计算软件。(3)对巨型组合体系结构的高层建筑,应采用振型分析反应谱法,并采用动力时程分析进行补充计算。选择振型时,应根据振型的参与系数进行振型选择,防止出现漏选参与系数较大的高阶振型的情况。因此,电算时振型应取足够,建议振型数不应小于建筑层数。(4)巨型组合体系结构属复杂高层建筑结构。目前《高规》未纳入该种结构体系。在现行规范的指导下,注重结构的概念设计及构造处理是完成结构设计切实可行的有效方法。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪言
1.1 高层建筑结构体系的发展
1.2 高层建筑巨型结构体系概况
1.3 本文研究的目的及意义
1.4 本文主要研究内容
2 复杂高层建筑巨型结构组合体系结构设计及现状
2.1 《高规》对复杂高层结构设计的基本要求
2.1.1 一般规定
2.1.2 转换层楼板的规定
2.2 高位转换抗震设计问题
2.3 模型分析
2.3.1 主结构薄壁空间体系分析模型
2.3.2 主、次结构共同工作的薄壁杆件分析模型
2.3.3 杆系—板壳组合结构分析模型
2.4 巨型组合体系结构抗震设计方法
2.4.1 振型反应谱法
2.4.2 时程分析方法
2.4.3 时程分析法地震波的选择
2.5 巨型组合体系结构概念设计及构造处理
2.5.1 转换层楼板平面刚度问题
2.5.2 巨型梁的布置
2.5.3 巨型柱的布置
2.6 巨型组合体系结构的应用现状
2.6.1 巨型结构的工程实例-香港中国银行大楼
2.7 小结
3 重庆庆丰国际大厦结构分析
3.1 工程概况
3.2 结构体系与结构设计参数
3.2.1 结构体系
3.2.2 结构设计参数
3.3 结构分析程序选择及结构整体分析模型
3.4 结构设计分析
3.4.1 结构动力分析
3.4.2 结构变形分析
3.4.3 结构地震内力分析
3.4.4 结构简要分析
3.5 时程分析
3.5.1 地震波的输入
3.5.2 计算程序及结构计算参数
3.5.3 结果与分析
3.6 抗震概念设计
3.6.1 三水准目标及两阶段设计方法
3.6.2 巨型结构体系的屈服机制分析
3.6.3 巨型结构体系抗震概念设计思路
3.7 小结与建议
4 巨型结构组合体系结构设计有待研究和发展的课题
4.1 弹塑性动力时程分析问题
4.2 行波效应的抗震设计方法问题
4.3 振型选取方法的改进问题
4.4 改善巨型结构抗震性能的问题
4.5 防止结构连续倒塌问题
4.6 楼板大开孔问题
5 结语
致谢
参考文献
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2006-12-05
参考文献
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