超限高层结构静力弹塑性分析

摘要

近些年来，伴随着我国超高层建筑的快速发展，超高层结构的抗震性能分析受到了广泛关注。我国处于地震频发区域，分析超高层结构的地震响应和抗震性能，对于进行超高层结构的抗震设计有重要意义。静力弹塑性分析（Pushover）方法，是一种应用前景相当广泛的结构抗震性能分析方法。采用 Pushover分析方法对超高层结构进行抗震性能分析具有重要的理论价值和工程意义。
　　本文基于天津市某带加强层的超高层组合框架-混凝土核心筒结构工程实例，结合通用有限元软件 ABAQUS，建立了静力弹塑性分析问题的空间模型。通过与SATWE模型对比，验证了本文模型的精度。本文对在超高层结构中，影响 Pushover分析方法准确性的侧向力分布模式进行了研究，选取了五种常用的侧向力分布模式，对天津某超高层结构进行分析，对比了不同侧向力分布模式对超高层结构 Pushover分析结果的影响；将不同侧向力分布模式分析结果与弹塑性时程分析结果进行对比，分析了各分布模式在超高层中的适用性，以及Pushover分析方法在超高层结构中的精度，对超高层结构的静力弹塑性分析中侧向力分布模式选取提出了建议；选取精度最高的侧向力分布模式对结构的抗震性能进行分析；采用精度最高的侧向力分布模式对结构进行基于安评设计谱的抗震分析，并与弹塑性时程结果进行对比。
　　研究表明，Pushover分析方法在超高层结构中有一定的精度和适用性。其中，振型组合分布模式下 Pushover分析对结构最大层间位移角和整体层间位移反应的计算精度最高，建议在超高层结构分析中采用。通过对本文超高层进行基于规范设计反应谱以及50年设计年限安评谱的抗震性能分析，都表明结构具有良好的抗震性能和延性，能满足抗震设防要求，且在罕遇地震作用下具有一定的安全储备；而基于100年设计年限安评谱的抗震性能分析，表明结构能够满足规范层间位移角的限值要求。

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第一章 绪论

1.1超高层发展现状

1.2超高层Pushover分析意义

1.3 Pushover分析方法研究现状

1.4静力弹塑性分析方法存在的问题

1.5本文主要研究内容

第二章 Pushover分析方法的基本理论

2.1引言

2.2基本原理和假定

2.3侧向力分布模式

2.4等效单自由度体系

2.5目标位移

2.6 本章小结

第三章 Pushover分析有限元模型建立

3.1引言

3.2工程概况

3.3结构有限元模型建立

3.4模型的模态分析

3.5本章小结

第四章 超高层结构Pushover分析中加载模式对比研究

4.1引言

4.2不同侧向力分布模式分析对比

4.3结构抗震性能分析

4.4本章小结

第五章 基于安评设计谱的Pushover分析

5.1引言

5.2本工程场地安评设计谱

5.3基于安评谱的抗震分析

5.4本章小节

第六章 结论与展望

6.1本文研究和结论

6.2进一步工作的展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢