北京某超高层建筑的超限分析与抗震性能研究

摘要

近年来，随着社会的发展以及城市化进程的加快，超高层建筑正逐步成为现代建筑行业的一种趋势。在我国，超高层建筑不仅是经济发展的标志，也是城市化进程加快的象征。目前，我国许多超高层建筑已经大大超出了相关规范的要求，因此更深层次的分析超高建筑就显的非常必要。 本文对北京市某超高层建筑进行超限与抗震性能分析，该建筑地上高度为292.4米，楼层共68层，选用巨型支撑框架-核心筒-伸臂桁架抗侧结构体系。 本论文从以下的几个方面进行论述： （1）对超高层建筑进行超限分析，包括高度超限、平面不规则与竖向不规则。 （2）运用YJK设计软件对本结构进行基本的弹性性能分析，获得结构的周期、地震与风荷载作用下的楼层剪力及倾覆力矩、结构的剪重比、顶点位移和层间位移角等内容，并与ETABS设计软件求解的结果进行对比分析。 （3）本研究选用两条天然地震波与一条人工波，对结构进行弹性时程分析，获得结构最大楼层剪力、楼层位移与层间位移角等内容，并依据弹性时程分析的结果对规范反应谱法求解的内力进行调整。 （4）通过罕遇地震作用下的Push-over分析，求得结构的能力谱曲线和需求谱曲线，获得结构X向与Y向的性能点。同时求出性能点处楼层剪力曲线与楼层位移角曲线，分析核心筒中连梁从开始到破坏的发展过程，并且提出一种新型的连梁耗能装置。 （5）在罕遇地震作用下，运用YJK软件对结构进行动力弹塑性时程分析，求得结构的最大楼层位移响应和层间位移角响应，并对大震弹性与大震弹塑性的结果进行对比分析，包括底层剪力时程响应和底层位移时程响应等内容的对比。同时由大震作用下的结构能量曲线可知，本结构阻尼耗能占比很大，结构的非线性程度很高。 （6）运用ABAQUS软件对结构关键节点进行有限元分析。由结果可知，节点处的钢材均未达到屈服，圆钢管中的核心混凝土也未达到其抗压强度，满足了强节点的设计要求。 本论文通过对该超限建筑进行超限分析、抗震性能研究与关键节点分析后可知，该超限建筑满足相关规范的规定，结构的安全性很高。

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