弹塑性分析在超高层结构设计中的应用

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1、弹塑性分析在超高层结构设计中的应用北京市建筑设计研究院有限公司重庆分公司重庆市401120【摘要】由于经济的快速发展,在一定程度上促进楼层建筑越来越高，所以高度重视超高层建筑结构的安全性，也是现阶段结构抗震工程相关工作人员进行研究以及分析的重要问题之一。木文主要介绍的就是超高层结构在设计过程中的应用，进而提出以下内容，希望能够给与同行业人员提供一定价值的参考。【关键词】弹塑性；超高层；结构设计；应用；分析引言：针对现阶段来说，我国高层建筑工程在建设过程中的规模已经处于相对来说比较高的水平，其建筑楼层自身高度也在逐步增高的同时所涌现出的结

2、构比较复杂，有些超高层建筑结构在进行抗震设计过程中，不仅对国家所规定的抗震设计规范进行超出，同时也超出其规定范围。在建筑结构和高度上，部分超高层建筑完全超出国家相关规程，如果不能对高层建筑在抗震设防方面给与充分的分析和研宄，不能对建筑物自身抗震性能进行提高，将会给建筑抗震可靠性带来危害，同时也会影响建筑安全性，因此在一些超高层建筑中，必须对其给与足够重视，从而保证建筑结构的安全性以及可靠性，带动建筑行业不断发展。1弹塑性的方法分析由于我国经济的快速发展，高层建筑建设也越来越多，现阶段，我国超高层建筑工程在建设过程中的规模己经位居世界前列

3、，超高层建筑体型不仅优美，同时还能在一定程度上为人们提供比较舒适的生活环境。由于其层数相对来说比较多，面积大，如何在地震作用下保证其可靠性显得比较重要，下面主要对弹塑性方法进行分析和探究，如下所示：1.1静力弹塑性分析方法针对这种方法而言，它在一定程度上指的就是静力推覆分析方法，结构自身的实际情况是其主要依据，对建筑结构中添加一种侧向力。由于侧向力的逐渐加大，从而让结构经历弹性、裂开以及屈服、结构控制位移等几个阶段，只有这样才能不断促使结构成为机构或者对预期0标位移进行实现，充分了解在地震影响下建筑各种结构情况。比如建筑结构出现变形以及

4、内力特性，冋吋也能够掌握建筑将会出现的破坏机制以及建筑塑性出现位置，更加方便的对建筑结构是否能够承受住地震作用做出判断。1.2针对于弹塑性的动力时程分析方法该分析法是在20世纪60年代逐步形成的一种分析方法，不仅分析超高层建筑工程抗震，冋吋还能对抗震分析进行研究。但是在20世纪80年代，大多数国家在一定程度上将此方法作为抗震设计规范分析方法。对于吋程分析法来说，它属于动力分析方法的一种，它主要对结构物的运动微分方程进行积分求解，通过使用这种方法，能够及吋掌握随着吋间出现变化的各个质点所存位移以及加速度动力反应等情况，使其能够把建筑结构变

5、形以及建筑结构内力所出现的变化及时计算出来。吋程分析方法由于对数据进行输入过程中数据量相对来说比较大，并且较为复杂，因此在一段时间内没有办法继续开展下去。由于计算机技术的快速发展和广泛应用，进一步为动力吋程分析方法的不断开展和研究提供有力保障。2弹塑性方法在超高层建筑结构设计中应用分析主要根据某个建筑为例，该建筑是一个七层高的裙楼，并且包含一个办公楼和两个洒店，高度主要为260和100米。楼的主结构中，地上为66层，地下则为3层，每一层标高主要为3.9米，然而避难层以及底部的四层高度则为5米。该建筑物的抗侧力体系结构在一定程度上是钢筋混

6、凝土。2.1计算模型以及假设条件分析该工程在对抗震设防烈度的过程中，其防烈度为七度，基本地震加速度进一步的设计为O.lg，主要为II级场地，地震分组在设计的过程中是第1组，这样做的0的不仅实现工程的经济性，冋吋还能在一定程度上达到技术的可操作性。该工程主要应用钢筋混凝土筒中筒结构，对于外筒来说，使用的是框筒，内筒是钢筋混凝土剪力墙的核心简。相关的规范当中支出：B级高度钢筋混凝土主简中简最高为230米，通常情况下，建筑支撑剪力墙以及梁柱等主要是超高层建筑最为基础受力的一些构件。在这之中，梁柱是属于一种维•一的构件，通过对空间杆单元进行利用

7、能够对受力的情况作出模拟，但是根据受力情况存在着不同，能将其分成为三种不同方式，一是梁段进行铰接；二是两端固定；三是一端进行铰接另外一端固定。要是梁柱之间存在较大基面，必须对剪切变形情况作出思考。在超高层建筑中，剪力墙主要是一种较为重要的抗侧力构件，如果在冇限元理论允许情况下需要对其受力情况作出模拟，可以采取壳元方式。2.2静力弹塑性方法分析在应用非线性有限元计算软件进行分析过程中，通过构建出三维冇限元模型，进而对工程做好静力弹塑性分析。在进行分析研究后可以得出，建筑结构在七度罕遇地震影响下，空间位移则为1164,然而相关规范内的弹塑性

8、层位移角限制较小。因此可以知道该机构在遇到七度地震的过程中，不会存在倒塌问题。一些柱子在脚步位置以及顶部位置存在塑性绞，对于这种情况的出现主要因为与角柱是异形柱之间存在一定关系，因此在对其模型进行分析计算的