强层及框架核心筒结构抗震性能研究

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1、西南交通大学硕士学位论文带加强层的框架-核心筒结构抗震性能研究姓名：陶兵申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：彭伟20071201西南交通大学硕士研究生论文第1页摘要高层建筑随着高度的增加，水平作用的影响也相对增大，侧向位移也迅速增加。因此控制高层建筑在风荷载和地震荷载作用下的侧向变形成为高层建筑中研究的重要课题之～。近年来，一些专家学者提出在框架一核心筒中利用水平加强层结构(即在外框架柱和内筒体之间设置刚度较大的水平伸臂构件)加强内简体和外框架柱的共同作用，控制其侧移变形。水平加强层的设置对风荷载和地震荷载下的侧移都起到了很好的控制

2、作用，但是，在地震作用下，设置水平加强层会引起刚度、内力突变，容易形成薄弱层，使结构的损坏机制难以呈现延性屈服机制。本文根据B．S．Smith的加强层最佳位置设置理论，采用大型通用有限元软件ETABS，对框架一核心筒结构按照不同的水平加强层设置方案，建立有限元分析模型。然后采用振型反应谱法对不同结构进行水平地震动力分析，比较和总结了不同水平加强层设置方案下，结构的周期、位移、构件内力的地震响应；并在抗震分析的基础上，总结了水平加强层减小结构侧移，提高结构抗侧剐度的机理；为此类结构的抗震设计提供了一定的参考建议。本文利用大型有限元软件MID

3、AS，对带水平加强层的框架一核心筒结构进行了静力弹塑性分析，得到了罕遇地震作用下结构塑性铰出现的部位和顺序，提出水平加强层可能使其相邻层产生薄弱层的规律，以便加强结构薄弱环节的构造配筋，以提高结构的抗震能力。关键词：高层建筑：加强层；框架一核心筒结构；静力弹塑性分析西南交通大学硕士研究生论文第fI页AbstractWitlltheheightincreasingofhigh-risebuilding．impactonhorizontalloadincreasescorrespondingly,andlateraldisplacementi

4、ncreasesquickly．Hence，conlToloverlateraldeformationofhigh-risebuildingundertheactionofwindloadandseismicloadbecomesanimportantsubjectofresearchonhigh-risebuilding．Inresentyears，InreCentyears，someexpertshaveproposedthatthehorizontalstrengthenedstoreystructllreshouldbeadopt

5、edinstrengtheningthecooperativeworkbetweentubestructureandthecolumnsintheperipherallayertocontrollateraldistortion,namely,toputhorizontalcantileverwithhardquantitybetweenthetubeandtheflame．orsoteircumjacentgone谢血hardqualityalongthepcr．i．'pheralframe,whichisthemostcommonly

6、usedstruoturalsystemofframe-concretewallstructure诵也horizontalstrengthenedstorey．ItisaneffeCtivewaytostopthestructureside-movingagainsttheinfluenceofwindbysettingthehorizontalstrengthenedstorey．Whencometotheinfluenceofearthquake．Thisdesignwillcausethesuddenchangeinthequali

7、tyandinternalforceofthestructureandthusformsaweaklayerwhichwillmakeitdi伍cultfortheyieldmechanismofthestructuretoCaH'youtitsextendingbendingsystem．BaseduponB．S。Smith'stheoryofoptimalsettingpositionofstrengthenedstory,thelarge．scalecomlnonfiniteelementsoftwareETABSisusedint

8、hispapertoestablishfiniteelementanalysismodelaccordingtOsettingschemeofframe—tubesnllcnlrewithdi