钢管混凝土框架-RC核心筒混合结构体系基于位移抗震性能设计研究

摘要

钢与混凝土组合框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构体系由于具有良好的抗震性能而已被广泛应用于高层及超高层建筑中。钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系作为混合结构体系的一种典型结构形式，但对该类结构体系基于IDA方法抗震性能的研究相对较少，本文采用数值模拟方法对其进行IDA方法的抗震性能研究，以探索结构由弹性到塑性倒塌破坏的整个过程。具体进行了以下几方面的工作：
　　(1)运用有限元软件ABAQUS，分别采用纤维梁单元对钢管混凝土柱及钢管混凝土平面框架试验进行拟静力数值模拟，采用分层壳单元和纤维梁单元对组合剪力墙试验及两层两跨钢管混凝土框架-组合剪力墙试验进行拟静力数值模拟，通过试验结果与数值模拟结果的对比，验证了本文建模方法及所选取本构模型的合理性。
　　(2)采用Midas Building软件试设计了某9层的圆钢管混凝土空间组合框架结构，基于ABAQUS软件，分别采用非线性纤维梁单元及分层壳单元模拟构件及楼板，对其进行增量动力分析(IDA)，探索了该结构在不断调幅地震动作用下的动力响应。
　　(3)用Midas Building软件试设计了某28层的圆钢管混凝土框架-RC核心筒混合结构体系，分别采用ABAQUS、Midas Building及Perform-3D软件对该结构体系进行基本动力特性的对比分析，证明采用性能分析软件 Perform-3D及相应本构模型的合理性，并采用性能分析软件Perform-3D对该混合结构体系进行增量动力分析(IDA)，对其进行不断调幅地震动作用下的抗震性进行基于材料、构件、结构层次的分析研究。结果表明：Perform-3D软件采用宏观模型进行结构的弹塑性分析，具有弹塑性有限元模型的有效性和完整性，与一般有限元软件相比，其收敛性较好而且后处理较直观，对大型结构体系的动力弹塑性分析效果较好。

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第1章 绪 论

1.1 混合结构的特点和发展

1.2 基于性能抗震设计理论的发展和特点

1.3 课题的研究意义

1.4 相关课题的研究现状

1.5 本文的主要方法和内容

第2章 钢管混凝土框架结构抗震性能的增量动力分析法

2.1 概述

2.2 增量动力分析(IDA)方法的基本原理

2.3 数值模型的建立

2.4 IDA算例分析

2.5 本章小结

第3章 钢管混凝土框架-核心筒混合结构体系的增量动力分析法

3.1 引言

3.2 基于Midas Building混合结构体系的设计

3.3 基于Perform-3D混合结构体系抗震性能的分析

3.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间所取得的科研成果

附录B 在校期间参与的科研项目：