超高层建筑结构抗震性能目标探讨与方案对比

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1、超高层建筑结构抗震性能目标探讨与方案对比StudyonSeismicPerformanceTargetofUltraHigh-riseBuildingandComparisonofStructuralScheme研究生：关开宇指导教师：陈勇教授级高级工程师贾连光教授学科专业：结构工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文超高层建筑结构抗震性能目标探讨与方案对比作者姓名：关开宇入学年份：2013年9月指导教师：陈勇教授级高级工程师学科专业：结构工程贾连光教授申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论

2、文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：梁力答辩委员会组成：梁力王庆利任庆新王春刚张壮南张曰果隋伟宁论文评阅人：王连广任庆新声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2016年1月日期：2016年1月硕士研究生学位论文摘要I摘要随着全球经济及科学技术的不断进步和发展，高层及超高层建筑在当今世界也得到了迅猛发展、功能也逐渐趋于多样化、复杂化。对于超高层建筑结构设计而言，不仅要考虑风荷载对结构的影响，超高层的抗震

4、设计更是其结构设计的重点，也是难点，往往很难把握。由于现代建筑功能复杂多样、高度超限，不仅要防止倒塌，保证人的生命安全，还要考虑地震引起的经济损失的大小、震后修复的难易程度、修复成本及其造成的影响。因此，“三水准两阶段”这种传统的抗震设计思想已不再适合超高层建筑的性能化设计，超高层建筑的抗震设计已开始逐渐向更加细化的性能化抗震设计转化，并将成为未来抗震设计思想的趋势。通过阅读大量国内外文献及有关规范并归纳总结的基础上，对基于性能的抗震设计思想的发展和提出、性能化设计的基本理论框架及要求、性能化设计在世界各国的应用及发展现状进行了简要的总结阐述。对国内外的主要抗震

5、规范中地震风险水平、性能水准以及性能目标的划分进行了对比与分析，明确了国内外规范在以上三个方面的联系与区别。并通过一个超高层建筑工程实例，以基于性能的抗震设计理论为基础对工程实例进行了设计、分析、研究，论证其结构的安全性。并对该工程同一性能目标下的两种结构方案分别进行了多遇地震作用下的弹性分析、设防地震作用下的弹性及不屈服分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析的对比分析研究与评估，两种方案的主要区别在于，方案一由于结构上部剪力墙的突然消失，使得刚度突变过大，方案二在方案一的基础上对下部剪力墙进行了削弱处理，并调整了配筋率等参数。在建模分析过程中，多遇地震和设

6、防地震下的结构分析采用中国建筑科学院开发的STAWE进行对比分析。罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析采用ABAQUS有限元软件进行分析，采用一条天然地震波对其进行双向输入，模型的建立采用中国建筑东北设计研究院自主研发的PKPM转ABAQUS接口程序。通过对比分析可知，改进后的方案二相对于方案一减小了刚度突变的不利影响，在不同地震风险水平作用下均能满足所选的性能水准要求，其结构受力更加合理，大部分剪力墙及柱构件的混凝土及关键部位损伤、钢筋塑性应变较小。通过该工程实例的两种结构方案基于性能的抗震设计对比分析，为我国基于性能的抗震设计提供参考并为该工程后续的结构优化设

7、计提供依据。关键词：超高层建筑；基于性能的抗震设计；对比分析；动力弹塑性时程分析；ABAQUS硕士研究生学位论文摘要II硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofglobaleconomyintegrationandtechnologyrevolution,moremodernbuildingshaveemergedtobehigh-risestructure,multiplefunctions,complexconstruction.Thesuper-tallbuildingseismicdesignnot

8、onlyoccupies