高层建筑转换层结构楼层侧向刚度控制准则的研究初探

摘要

为了提供更好的生活环境和工作条件，高层建筑转换层结构己成为一种普遍的结构形式。然而，历次重大地震灾难及振动台模型试验均表明转换层结构底部刚度过弱将导致严重的震害。虽然国内外专家学者对高层结构抗震方面作了大量的工作，并取得一定的成果，但并没有系统而针对性地对高层建筑转换层结构侧向刚度进行分析和研究。不合理的楼层侧向刚度控制准则还不断被工程设计人员应用在我国城市中大量出现的高层建筑住宅和商住楼结构设计中。总结已取得的抗震分析研究成果，利用日趋完善的相关结构分析计算软件，系统而全面地分析和研究高层建筑转换层结构楼层侧向刚度的变化对结构在地震作用下性能响应的影响，从而寻求合理的楼层侧向刚度控制准则，进一步提高我国高层建筑结构抗震设防水平，具有迫切的现实意义。 本文首先总结出高层建筑转换层结构侧向力分布的特点，并从能量的概念阐述该种侧向力分布所带来的不利效应。从局部延性与总体延性的关系、塑性层出 现后的动力效应，震害及拟动力试验分析、建筑结构平面布置等方面详细论述了高层建筑转换层结构合理的屈服机制。 在分析和比较了现行主要规范楼层侧向刚度控制准则的基础上，提出理想化悬臂杆件抗侧刚度应与外力效应相协调；而以弯曲型变形为主的高层建筑转换层结构底部刚度的需求应使结构的变形相接近于此理想化悬臂杆件；并以此变形曲线为基准，得出符合此曲线的结构层间位移角，以工程界所熟悉的层间位移角比值作为控制参数反映高层建筑转换层结构的楼层侧向刚度比。 最后采用空间结构分析软件SATWE及二维平面弹塑性分析程序IDARC，对比、分析不同的楼层侧向刚度准则控制下典型转换层结构工程算例的性能响应，得出本文所提出的楼层侧向刚度控制准则对于该文所讨论的典型结构较现行规范的更趋合理。该准则有效地控制转换层刚度突变及竖向构件不连续所带来的抗震不利效应，从而保证结构在不同的高位转换时，均能呈现出相对合理的抗震性能。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章高层建筑转换层结构在地震作用下的受力特点及其合理的屈服机制

第三章高层建筑转换层结构楼层侧向刚度比的推导

第四章不同侧向刚度控制准则下高层建筑转换层结构抗震性能分析

结论

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢