框架核心筒外框梁局部缺失对结构抗震性能的影响

摘要

框架-核心筒结构是现代高层建筑中常见的结构形式，在我国高层建筑中应用非常广泛。然而由于建筑功能及造型的需要，部分框架-核心筒结构的外框架梁没有做到完全封闭，导致结构的整体性降低，给抗震带来不利。目前，对于框架-核心筒结构，规范强制要求周边柱间必须设置框架梁，然而在实际工程当中，因受建筑功能及造型的限制而很难满足规范要求。在不满足规范要求的前提下会产生哪些不利影响，现行国家规范也没有给出明确的说明，如何确定框架-核心筒结构外框梁局部缺失对结构造成的不利影响还有待进一步研究。 本文以绿地济南中央广场为研究对象，对其进行简化并建立模型，利用有限元分析软件SATWE和MIDAS BUILDING建模分析，通过改变外框架梁的缺失部位，与外框架梁完全封闭下的结构模型进行对比，研究框架-核心筒结构周期、振型及地震作用的变化以及对结构整体稳定性能的影响，并提出当外框架梁缺失时，结构设计中应注意的问题及采取的措施。本文的主要研究工作和成果如下: 1.由SATWE和MIDAS BUILDING两种程序分析得到的振型和周期基本相符，楼层剪力曲线、水平地震力作用曲线、倾覆弯矩曲线变化趋势大体一致，仅由于程序本身原因而导致在数值上略有差异，较好地验证了模型结构的合理性。 2.通过改变框架-核心筒结构外框架梁的缺失部位，与外框架梁完全封闭下的结构模型进行对比，分析各模型在地震作用下的动力特性和地震响应的变化规律，对影响整体结构的几个重要设计参数，如周期、楼层位移、层间位移角、楼层剪力等进行分析和对比。 3.通过以上研究工作找出外框梁缺失状态下框架-核心筒结构的薄弱部位，针对这些薄弱部位提出抗震设计时的加强措施和方法，为框架-核心筒结构的设计提供一些有用的参考资料。 最后，总结本文所进行的各项工作，并指出了后续工作需要注意的问题。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 框架-核心筒结构体系简述

1．3 框架-核心筒结构国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究背景和意义

1．5 本文主要研究内容

第2章 抗震分析基本理论

2．1 模态分析理论

2．2 反应谱分析理论

2．3 静力弹塑性分析理论

2．3．1 静力弹塑性分析方法的提出及其在国内外发展状况

2．3．2 静力弹塑性分析方法的基本原理

2．3．3 静力弹塑性分析中的水平侧力加载模式

2．3．4 静力弹塑性分析水平侧力加载模式缺点及改进方法

2．4 非线性时程分析理论

2．4．1 基本理论

2．4．2 地震波的选取

2．5 本章小结

第3章 框架-核心筒结构工程实例抗震性能分析

3．1 工程概况

3．2 模态分析

3．2．1 自振周期

3．2．2 结构振型示意图

3．3 反应谱分析

3．4 静力弹塑性分析

3．5 非线性时程分析

3．6 本章小结

第4章 外框梁局部缺失对结构动力特性和抗震性能的影响

4．1 模型的选取

4．2 外框梁局部缺失对结构动力特性的影响

4．2．1 自振周期

4．2．2 振型特征

4．3 外框梁局部缺失对结构抗震性能的影响

4．3．1 反应谱分析

4．3．2 弹性时程分析

4．4 框架核心筒外框梁缺失的设计措施及对策

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 本文的主要结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢