型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构的抗震性能及经济性分析

摘要

近些年来，随着建筑技术的突飞猛进及社会经济的快速发展，象征城市形象的超高层建筑也得到迅速的发展。然而考虑到结构设计因素与建筑使用功能的协调统一，传统的全混凝土—框架核心筒结构在高层乃至超高层中的地位已经逐步被型钢混凝土框架—核心筒结构所取代。
　　本文在大量阅读研究型钢混凝土框架，核心筒结构及全钢筋混凝土框架-核心简的相关文献的基础上，主要进行如下研究探讨:
　　从型钢混凝土的结构形式及特点出发，对其在国内外的发展研究现状进行了介绍，并详细的阐述了运用有限元法计算的基本思路及基本步骤。
　　首先，根据实际的工程条件，从建筑结构的整体出发，以某工程超高层写字楼建筑为例，应用PKPM软件进行反应谱下的地震对比分析、并采用SAP2000有限元软件进行小震下的动力时程补充计算对比分析，证明型钢混凝土柱可以有效的减少截面尺寸并相应的增加建筑结构的使用空间的情况下，两种方案在抗震性能上的变化不大。
　　其次，利用有限元软件单独分析型钢混凝土柱构件和全混凝土柱构件在轴压比不同的情况下的两种柱构件的内力对比分析。
　　最后通过对比配置型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱的两种结构形式下建筑结构使用寿命期内的结构的基本造价成本、建筑结构总体等效经济成本等重要影响因素。从整体上判断分析两种结构形式的综合经济效益，为后期工程提供一定的参考依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 型钢混凝土框架-筒体混合结构的基本知识

1．2 型钢混凝土组合结构的特点

1．3 型钢混凝土组合结构的发展及研究现状

1．3．1 型钢混凝土结构在国外的研究和应用

1．3．2 型钢混凝土结构在国内的发展现状

1．4 本文的研究目的、方法及内容

第2章 有限元软件介绍

2．1 有限元法

2．1．1 有限元法基本思路

2．1．2 有限元分析的基本步骤

2．2 SAP2000有限元非线性理论

2．2．1 SAP2000的线性静力分析

2．2．2 SAP2000的非线性静力分析

2．2．3 SAP2000的线性动力分析

2．2．4 SAP2000的非线性动力分析

2．3 ABAQUS有限元非线性理论

2．3．1 ABAOUS材料非线性

2．3．2 ABAQUS边界条件非线性

2．3．3 ABAQUS几何非线性

2．4 小结

第3章 两种不同结构及构件抗震性能对比及分析

3．1 两种结构模型在多遇地震反应谱下的对比分析

3．1．1 结构基本信息比较

3．1．2 地震力作用下，结构的节点最大位移值及最大层问位移角比较

3．1．3 结构各振型基底剪力与楼层最大反应力比较

3．1．4 结构两种方案的倾覆弯矩、刚重比与楼层剪重比

3．1．5 结构两种方案主要分析结果比较

3．2 两种结构模型在多遇震时程分析下的对比分析

3．2．1 时程分析的简介

3．2．2 SAP2000有限元软件建模过程

3．2．3 SAP2000建模正确性的对比分析

3．2．4 时程分析地震波的选取

3．2．5 时程分析下两种方案的对比分析

3．3 两种框架柱构件模型的轴压比对比分析

3．3．1 ABAQUS有限元软件建模过程

3．3．2 轴压比对框架柱构件的影响

3．4 小结

第4章 经济技术性对比分析

4．1 对工程基本造价成本的影响

4．2 对建筑结构等效经济效应的影响

4．2．1 对施工周期的影响

4．2．2 对建筑使用面积的影响

4．2．3 对施工技术的影响

4．2．4 对贷款利息和施工机具租赁费用的影响

4．3 预期灾害的损失及维护费用

4．4 小结

结论与展望

参考文献

致谢

作者简介