低烈度区钢框架-混凝土核心筒结构抗地震倒塌性能分析

摘要

我国是一个地震灾害频发的国家，除了几大地震活动较为强烈的高烈度设防区外，还存在着大面积7度及7度以下低烈度设防区。随着我国经济的高速发展，高层建筑越来越多的出现在这些低烈度设防区，这些位于低烈度区的高层建筑没有经历过地震的考验，而且由于一方面我国用于抗震设计的地震动参数存在偏差，另一方面低烈度区确实存在遭受高于设防烈度2～3地震的风险，所以，有必要对这些建筑进行抗震能力的评估，避免发生地震时造成巨大的人员伤亡和经济损失。本文正是在这样的背景下，选取了一栋位于6度设防区的钢框架-混凝土核心筒结构为研究对象，在对该钢框架-混凝土核心筒进行抗地震倒塌分析时，本文选用基于增量时程分析方法，并对该结构抗震性能进行评估。主要工作如下： （1）通过搜集并阅读文献资料，简要说明了当今国内外结构抗倒塌的研究进展和部分工程应用。在借鉴前人理论的基础上，比较结构在地震作用下的倒塌模式、分析方法和倒塌破坏准则，最终，本文选择了结构在地震作用下的侧向增量倒塌模式进行研究，以美国规范FEMA350（Recommended Seismic Design Criteria Vol.1）中确定的倒塌判断准则为依据，采用逐步增量时程分析方法对选用的结构模型进行分析计算。 （2）选取了一栋位于6度设防区的钢框架-混凝土核心筒结构为原型，对该结构进行简化处理，应用SAP2000结构计算软件建立有限元分析模型，并对该分析模型进行了基于增量时程分析方法的抗地震倒塌分析，得出了该结构在不同设防烈度罕遇地震作用下的倒塌率，定量评价了该结构的抗地震倒塌能力。 （3）分析了影响该结构抗倒塌性能的影响因素，针对其中三个影响因素楼板厚度、底层柱轴压比和底部核心筒厚度进行了对比分析，本文为此设计了三组共10个分析模型，对三组模型逐一进行了基于增量时程分析方法的抗倒塌分析，得出了在不同设防烈度罕遇地震作用下该结构的倒塌率，并根据计算结果得出了关于这三个参数的工程建议值。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 低烈度区发生的地震倒塌事件

1.3 结构倒塌分析国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

2 结构抗地震倒塌分析方法及破坏判断准则

2.1 结构地震作用下倒塌的定义及分类

2.2 结构抗地震倒塌分析方法

2.3 结构的倒塌破坏判断准则

2.4 本章小结

3 钢框架-混凝土核心筒结构抗地震倒塌能力评估

3.1 基于SAP2000建立结构分析模型

3.2 采用IDA方法对结构算例进行倒塌性能分析

3.3 本章小结

4 钢框架-混凝土核心筒结构抗倒塌影响因素分析

4.1 楼板厚度的影响

4.2 底部框架柱轴压比的影响

4.3 核心筒厚度的影响

4.4 各种影响因素综合对比

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 本文主要成果及结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢