顶设钢塔高层建筑抗震性能分析及简化计算方法

摘要

近年来，各地相继出现了一些建造在高层建筑上作装饰用或某些特殊用途的钢结构塔楼。国内外关于高层建筑顶加钢塔结构体系的研究很少，更缺少系统性的研究，也无设计规范可供参考。因此，研究高层建筑顶加钢塔结构体系，并给出高楼顶钢塔在地震作用下的简化计算方法，是工程设计实践中不断提出的迫切要求。本论文主要的研究成果如下：　　以作者亲自参与的江苏省电力调度大楼工程为基本计算模型，通过变化主体结构和上部钢塔的高度，用弹性时程分析方法，研究此类结构体系的简化计算方法。从结构阻尼理论出发，根据能量守恒原理推导出高层建筑顶加钢塔这一由两种不同材料组成的组合结构体系的整体阻尼比。就高层建筑本身而言，钢塔相当于一个P-TMD系统，在进行方案设计时，可不考虑顶部钢塔的作用。进行高层建筑本身抗震设计时，可把屋顶钢塔作为质量作用在主楼屋面，对主体结构进行分析计算，其计算结果能够满足实际工程需要。对高楼顶部的钢塔，把它直接置于地面，以主体结构屋面加速度反应时程对其进行分析计算，其计算结果内力指标放大20％，位移指标放大10％，能够满足实际工程要求。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1屋顶加钢塔概述及研究的意义

1.2研究现状

1.3本文的主要研究内容和方法

第2章工程实例分析

2.1概况

2.2抗震设防

2.3工程地质概况

2.4地基基础及地下室

2.5上部结构

第3章抗震设计方法

3.1地震简介

3.2确定地震的方法

3.3我国规范的规定

3.4振型分解反应谱法

3.5时程分析法

3.6高层建筑结构计算和设计程序简介

3.6.1结构分析通用程序

3.6.2高层建筑结构专用程序

3.6.3 sATWE简介

3.7本章小结

第4章高楼顶加钢塔结构整体阻尼比的分析与研究

4.1同一材料组成的结构的阻尼比

4.2不同材料组成的结构的阻尼比

4.3数值计算

4.4本章小结

第5章带钢塔高层建筑的振动分析

5.1钢塔的动力特性

5.1.1一般钢塔的特性(模型1)

5.1.2本工程钢塔

5.2高层建筑本身的动力特性(模型2)

5.3带钢塔高层建筑的动力特性(模型3)

5.4带钢塔高层建筑的动力特性(模型4)

5.5高层建筑顶钢塔的地震反应(模型5)

5.6本章小结

第6章带钢塔高层建筑抗震性能分析及数据整理

6.1整体结构的特性分析

6.1.1钢塔的动力特性

6.1.2模型3和模型4的动力特性比较

6.2模型3和模型4主体结构计算结构的比较

6.3钢塔结构的计算分析

6.4本章小结

第7章结论与展望

7.1本文主要工作总结

7.2进一步工作的方向

致谢

参考文献