屈曲约束支撑超高层框架-核心筒结构抗震性能分析及结构优化

摘要

框架-核心筒结构在高层建筑应用中较为普遍，由于屈曲约束支撑在地震作用下具有良好的耗能能力，布置屈曲约束支撑的伸臂桁架被广泛应用到框架核心筒结构中。然而，未经合理设计的伸臂桁架结构，非但不能起到良好的耗能能力，而且会增加结构的刚度，使结构在地震作用下产生更加严重的破坏。因此，开展布置屈曲约束支撑的伸臂桁架对结构性能影响的研究具有重要意义。
　　本文依据某带加强层的伸臂桁架超高层结构为例，对比布置不同伸臂数目和不同加强层数目的结构类型，得出最优结构形式，对结构提出性能目标，采用动力时程分析，验证其在地震作用下的性能目标实现状况，并对比不同支撑形式在地震作用下的耗能能力和结构受力状况。
　　研究结果表明，布置三个加强层，每层两道伸臂为结构最优形式，其在地震作用下，性能目标实现状况良好，屈曲约束支撑能够起到很好的滞回耗能能力。对比的三种不同支撑形式，滞回曲线均较饱满，其中中部加强层布置V形支撑，下部和上部加强层布置人形支撑能够较好的缓解加强层应力集中现象。通过上述内容的研究，对实际工程中结构选型以及屈曲约束支撑的布置形式给出一定的设计参考意见。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 超高层结构特点和研究现状

1．1．1 加强层作用机理和布置形式

1．1．2 加强层力学性能

1．2 超高层结构刚度及减震措施

1．2．1 加强层有限刚度

1．2．2 加强层结构的减震耗能技术发展

1．2．3 耗能构件的类型和研究状况

1．2．4 耗能减震层的提出

1．3 大型通用有限元软件MSC．Marc

1．4 本文的研究目的，意义及主要内容

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 研究内容

第二章 数值分析模型的建立及选型

2．1 结构概况及结构布置形式

2．1．1 结构概况

2．1．2 结构布置形式

2．2 结构体系的选择与优化

2．2．1 伸臂设置数目

2．2．2 加强层设置数目

2．3 本章小结

第三章 基于性能的设计与性能目标验证

3．1 基于性能的设计方法

3．2 结构性能目标实现方法

3．2．1 静力弹塑性方法简介

3．2．2 动力时程分析方法与选波原则

3．3 有限元模型概述

3．3．1 梁单元模型

3．3．2 分层壳模型

3．3．3 屈曲约束支撑模型

3．4 弹性时程分析的工况与计算结果

3．4．1 弹性时程分析的荷载工况

3．4．2 弹性时程分析结果

3．5 弹塑性时程分析的工况与计算结果

3．5．1 弹塑性时程分析的原理

3．5．2 弹塑性时程分析的工况

3．5．3 弹塑性时程分析结果

3．6 本章小结

第四章 伸臂桁架设置形式对结构的影响分析

4．1 不同屈曲约束支撑结构性能目标对比

4．2 人形与V形屈曲约束支撑受力分析

4．3 人形与一形屈曲约束支撑受力分析

4．4 8度罕遇地震作用下人形支撑和V形支撑结构受力分析

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文