基于弹塑性地震作用对超限高层建筑结构的稳定性分析

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1、基于弹塑性地震作用对超限高层建筑结构的稳定性分析　　摘要:如何保证高层建筑的抗震性，是超限高层建筑实施过程中需要注意的问题。本文使用静态与动态弹塑性的方法来对高层办公楼的抗震设计进行分析与研究。并将这种研究方法在对超限高层建筑结构抗震设计的分析过程中进行总结。本文首先简单介绍超限高层建筑的发展现状和特点，并分析超限高层建筑地震作用下的动力稳定性分析方法，然后根据动力稳定性分析进行超限高层建筑的抗震设计，最后进行全文总结综合展望超限高层建筑地震动力稳定性分析方法和抗震设计的发展前景。关键词:超限高层建筑;地震作用;动力稳定性分析;抗震设计中图分类号：TU208文献标识码：

2、A6近年来，我国超限高层建筑工程的建设规模和数量都有所发展，各种十分复杂的体型和结构时常出现，有些可能会超出抗震设计规范、规程的适用范围和有关的抗震设计规定，这就加大了超限高层建筑的抗震设计。为了评估和保证超限高层建筑在地震作用下的可靠性，首先需要对其进行地震作用下的动力稳定性分析。动力稳定性分析方法能够较好地反映出结构性能，判明结构的屈服机制以及可能的破坏类型，是超限高层结构抗震分析最可靠的方法。采用逐步增大地震荷载幅值的方法对地震荷载作用下结构参数、均布荷载及索的引入对弦支穹顶结构动力稳定性的影响进行研究，然而高层建筑结构在地震等动力作用下稳定性问题的研究仍处于起步

3、阶段，该问题的解决有着重要的理论和应用价值。一、超限高层建筑动力稳定分析的意义超限高层建筑在地震作用下的动力稳定性分析非常重要，首先需要掌握基本的动力稳定分析理论方法，才能真正地把超限高层在地震作用下的动力稳定性分析清楚，并得到一些有效的结论进行抗震设计，实现安全建设超限高层的目标。一般情况下，超限高层结构都是用作住房、办公区或者公共服务或娱乐场所，所以都是人群密集的场所，特别在地震多发区的建设地点，要特别注意其抗震设计，这就需要对其动力稳定分析加大力度，否则一旦因为抗震设计不合格而造成地震下的结构破坏，将会给人们的生命安全带来极大的威胁，同时也给国家的经济带来很大的损

4、失，所以对超限高层结构进行动力稳定性分析具有重要意义。二、基于动力稳定分析的超限高层建筑结构抗震设计1、超限高层建筑的抗震水准确定6在对超限高层建筑进行抗震设计之前，首先需要确定一项具体高层建筑项目的抗震水准，只有根据准确的抗震水准，才能采取经济有效的抗震措施。建筑物的性能水准包括结构、非结构和建筑附属设施的性能水准的各种组合，高度或规则性方面超过规范、规程适用范围的高层建筑工程。第一种抗震水准是结构在地震后完好、无损伤，第二种抗震水准是结构在地震后基本完好，第三种抗震水准是地震后结构的薄弱部位和重要部位的构件完好、无损伤，第四种抗震水准是地震后结构的薄弱部位和重要部位

5、的构件轻微损坏，第五种抗震水准是结构在地震下发生中等程度的破坏，第六种抗震水准是结构在地震下发生明显损坏，多数构件中等损坏，进入屈服，根据超限高层建筑的重要性、所在地等多个因素进行综合确定。2、超限高层建筑抗震的模型确定分析在确定了超限高层建筑的抗震水准后，还需要对具体的高层建筑项目进行计算的模型分析，一个好的计算模型可以给抗震设计带来事半功倍的效果，特别是针对动力稳定性分析作用下的抗震设计更是如此。结构计算模型方面弹性计算和非线性计算分析中，对具有水平转换构件的结构，应注意非线性分析中的计算模型和参数的确定，采用考虑支座两侧结构相互作用和影响的整体计算模型进行计算。对

6、采用消能减震的结构，应正确确定构件和整体结构6有效阻尼比，注意构件、节点的模拟和计算参数对整体结构的影响。结构体系复杂难以准确反映各构件的受力状态时，需至少采用两种不同的力学模型进行计算并予以对比分析，有时，还需要通过相应的模型试验，以确定计算的可信度。三、使用静力与动力弹塑性分析的研究过程及效果1、使用静力弹塑性分析的应用过程当使用ETABS这种非线性有限元计算分析软件来进行分析的时候，就可以建立起三维有限元模型，从而做到对建筑结构的弹塑性分析。根据分析的结果表明了，结构在7度的时候，当遇到较大地震的时候，其层间所发生的位移为1/156，这样得到的结果是小于相关规定中

7、所设置的1/120限值标准。因此在发生这样7度地震的时候，建筑也不会受到影响。并且在对其塑性铰的分布问题进行分析之后，就会知道建筑物的部分柱子的脚部及顶部会有塑性铰的形成，其主要发生的原因是因为角柱的形状为异形柱，对其进行计算的过程中并没有加入型钢，并且对于混凝土的钢筋并没有进行改变，因此导致塑性铰在其上部的大量存在。2、使用动力弹塑性分析的应用过程6在这种分析方面的实行过程中，需要两组真实的强震来进行选择，并且做好记录工作，与此同时，还人工进行模拟一组，以便于能够使用加速度时程曲线来对人工波进行分析，从而做到对地震波分析结果的了解。另外