高层型钢混凝土框架-混凝土筒体混合结构地震易损性分析

摘要

随着现代建筑高度的不断增长，钢-混凝土混合结构也得到越来越广泛的应用。但是，钢-混凝土混合结构的抗震问题由于未经强震检测，目前研究还不充分。本文针对一30层的型钢混凝土（SRC）框架-钢筋混凝土（RC）筒体结构采用数值模拟和理论分析的方法，对结构的抗震性能及地震易损性进行分析研究。文章主要内容如下：
　　首先，通过MIDAS/GEN有限元分析软件，验证了纤维梁柱单元模型分析简支梁构件的可行性。建立SRC框架-RC筒体结构有限元模型，其中型钢混凝土框架柱采用纤维柱单元，型钢梁及剪力墙分别采用MIDAS/GEN软件中提供的三维梁单元和三维剪力墙宏观单元。通过MIDAS/GEN有限元分析软件，对结构进行静力弹塑性（PUSHOVER）分析，并对该典型计算模型的抗震性能水平及对应的极限状态进行划分，以最大层间位移角作为结构不同性能状态的量化指标，进而确定其量化指标限值。通过PUSHOVER分析获得结构的能力谱曲线、地震需求谱曲线以及性能控制点，根据有限元分析所得数据进行结构的易损性分析。
　　通过改变混合结构外部SRC框架刚度及内部RC核心筒刚度，对9个混合结构模型进行易损性分析，建立不同刚度体系下结构的易损性曲线，并将9个计算模型不同极限状态的超越概率曲线绘制在同一坐标系下，对比分析发现：结构各极限状态超越概率均随着结构刚度特征值的增加而减小，其中外部框架尺寸的改变相对核心筒剪力墙的改变对其刚度特征值影响较大，同时超越概率也发生较明显变化，结构整体趋于安全的概率增加较明显。再通过改变结构楼面活荷载达到改变型钢混凝土柱轴压比的目的，获得4个计算模型的易损性曲线，并将4个计算模型不同极限状态的超越概率曲线绘制在同一坐标系下进行对比分析发现：结构在逐渐趋于危险的过程中，轴压比的影响对于结构易损性的影响越来越明显，且随着轴压比的增加结构整体趋于安全的概率减小，趋于危险的概率增加，即其易损性逐渐增大。

目录

1 绪论

1.1研究背景及研究意义

1.2本文研究领域国内外发展现状

1.3主要内容及研究方案

2 高层混合结构非线性分析模型

2.1概述

2.2高层混合结构整体分析模型

2.3梁柱单元非线性分析模型

2.4剪力墙非线性单元模型

2.5塑性铰特性值

2.6小结

3 高层混合结构静力弹塑性分析方法及极限状态

3.1概述

3.2静力弹塑性分析方法

3.3静力弹塑性（PUSHOVER）分析步骤

3.4高层混合结构的极限状态评价准则

3.5高层混合结构性能水平限值的确定

3.6高层混合结构量化指标限值

3.7小结

4 建筑结构地震易损性的分析方法

4.1概述

4.2建筑结构地震易损性基本原理及方法

4.3地震需求谱曲线

4.4结构能力谱曲线

4.5性能控制点

4.6建筑结构易损性曲线的形成及分析

4.7小结

5 不同因素对于混合结构地震易损性的影响

5.1概述

5.2刚度变化对于高层混合结构地震易损性的影响

5.3轴压比变化对于高层混合结构地震易损性的影响

5.4小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献