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超高层建筑框架—核心筒结构方案研究与分析

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摘要

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 超高层建筑出现的背景

1.3 超高层建筑的特点

1.4 超高层建筑结构的发展趋势

1.5 超高层建筑结构设计方法

1.6 主要分析软件

1.7 论文研究的目的、意义和主要内容

第2章 超高层建筑工程实例及其结构选型

2.1 工程概况

2.1.1 建筑设计概况

2.1.2 建设场地及自然条件

2.2 结构选型

2.2.1 上部结构

2.2.2 地基基础

第3章 结构设计等级、依据及要求

3.1 主要设计规范和标准

3.2 结构设计等级标准

3.2.1 建筑结构安全等级

3.2.2 地基基础设计等级

3.2.3 结构设计使用年限

3.2.4 抗震设防烈度

3.2.5 抗震设防类别

3.3 荷载的取值

3.4 结构材料的选取

3.5 主要设计参数的选取

3.5.1 结构规则性

3.5.2 周期折减系数

3.5.3 连梁刚度折减系数

3.5.4 梁端负弯矩调幅系数

3.5.5 梁刚度放大系数

3.5.6 考虑扭转耦联的影响

3.5.7 偶然偏心的影响

3.5.8 计算振型数

3.6 结构计算指标要求

3.6.1 周期比

3.6.2 位移比

3.6.3 水平位移限值和舒适度要求

3.6.4 层间刚度比

3.6.5 层间受剪承载力比

3.6.6 重力二阶效应

3.6.7 刚重比

3.6.8 剪重比

3.7 工程经济性指标评价

第4章 框架-核心筒结构方案与分析

4.1 结构布置原则

4.2 初步建模与试算结果分析

4.2.1 初步结构布置

4.2.2 初步试算结果分析

4.3 三种不同的周边框架柱结构方案

4.3.1 结构方案一(周边框架采用普通钢筋混凝土柱)

4.3.2 结构方案二(周边框架采用型钢混凝土柱)

4.3.3 结构方案三(周边框架采用钢管混凝土柱)

4.4 三种结构方案受力性能和经济性比较

4.4.1 周期比

4.4.2 剪重比

4.4.3 水平位移限值和舒适性

4.4.4 位移比

4.4.5 层间刚度比

4.4.6 层间受剪承载力比

4.4.7 刚重比

4.4.8 经济性

4.9 本章小结

第5章 结构抗震措施

5.1 底部加强部位

5.2 抗震等级

5.3 轴压比

5.4 框架与核心筒剪力分配

5.5 剪力墙底部加强部位内力调整

5.6 剪力墙边缘构件

5.7 剪力墙连粱内力调整

5.8 周边框架梁和柱内力调整

5.9 节点核心区内力调整和锚固措施

5.10 主要配筋构造要求

第6章 结构性能设计计算分析

6.1 性能设计目标

6.2 多遇地震作用计算分析

6.2.1 SATWE和ETABS计算结果

6.2.2 弹性动力时程分析

6.2.3 弹性时程分析和振型分解反应谱法计算结果比较

6.3 设防烈度地震作用下计算分析

6.3.1 SATWE中震不屈服验算

6.3.2 静力弹塑性分析

6.4 罕遇地震作用下计算分析

6.4.1 弹塑性动力时程分析

6.4.2 静力弹塑性分析

6.5 各地震水准作用下配筋比较

6.6 本章小结

第7章 关于“超限”设计及加强措施

7.1 “超限”情况分析

7.2 扭转不规则产生的原因和加强措施

7.3 穿层柱的影响和加强措施

7.3 楼板不连续的影响和加强措施

第8章 结论与展望

8.1 结论

8.2 进一步工作的方向

致谢

参考文献

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摘要

随着土地利用价值的日益凸显,建筑物的高度不断上升,高层建筑结构设计工作的重点是研究结构体系抵抗侧向荷载的能力,不同的结构体系对结构的抗侧能力存在很大的区别。
   本文结合南昌地区超高层办公楼作为工程实例,该超高层建筑总共38层,结构总高度为139.2m,底部有5层裙房。本文首先选取三种不同的结构体系,通过SATWE基于多遇地震作用下的振型分解反应谱法的计算,比较三种结构体系各项抗侧性能指标能否满足规范限值的要求,再统计不同结构体系的结构材料用量以评定经济效益,最终选定的结构体系为底部大约三分之一的楼层的周边框架采用型钢混凝土柱,其余楼层采用钢筋混凝土柱,框架梁均采用普通钢筋混凝土梁。在选定结构体系之后,再通过ETABS基于多遇地震下的反应谱方法所计算的结果与SATWE的结果进行比对,并且通过多遇地震作用下弹性时程分析,通过中震不屈服验算了解结构在设防烈度地震作用下结构的响应,通过罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和静力弹塑性分析了解结构在大震作用下的响应,从而判断出结构体系满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计总原则。
   本文强调概念设计运用于结构设计的重要性和意义,运用概念设计从建筑整体的角度确定建筑结构的总体布置,并对结构在地震作用下的破坏机理有一个宏观的控制。

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