增设腰桁架加强层的框架-核心筒结构受力分析

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1、增设腰桁架加强层的框架-核心筒结构受力分析ForceAnalysisaboutFrame-coreTubeStructurewithMiddleTrussStrengthenedStories研究生：周蔓指导教师：张绍武副教授学科专业：结构工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文增设腰桁架加强层的框架-核心筒结构受力分析作者姓名：周蔓入学年份：2013年9月指导教师：张绍武副教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年12月论文答辩日期：2015年12月学位授予日起：2016年1

2、月答辩委员会主席：答辩委员会组成：于铁汉、孙长征、周静海、王国业、孟宪宏论文评阅人：孙长征、张放硕士研究生学位论文摘要I摘要在当今经济和技术快速发展的时代背景之下，超高层建筑成为了建筑行业里抢眼的宠儿。随着结构形式多样化的不断发展，新的结构形式不断满足了建筑物在高度上的需求，比如筒中筒结构、框架-核心筒结构等等。伴随建筑物层数的增多和高度的增高，地震作用对结构的影响越来越大。为了满足地震作用下超高层建筑的合理受力以及安全性，“加强层”这种结构形式应运而生。加强层的存在合理有效地限制了结构在外部水平荷载作用下产生的楼层位移以及分担了核心筒所承担的弯矩，但同时加

3、强层的布置也造成了结构在竖直方向上的刚度突变，从而导致整体结构中容易形成薄弱层。增设加强层所带来的效果有利有弊，所以对于加强层的选择和布置要进行多方面的考虑。鉴于对腰桁架加强层如何选择最优布置方案的充分考虑，本文做了以下工作：1、简要介绍了国内外对于设有加强层建筑结构的研究和发展以及加强层的概念和加强层的类型。2、简要介绍了一个位于广东省广州市番禺区某实际工程项目的概况，采用的结构类型是框架柱-核心筒结构体系，地上共66层，建筑总高度为271.4米，建筑高度超限。3、针对以上实际工程采用盈建科软件建模计算，同时使用ETABS软件对模型进行复核。对以上工程分别

4、建立原模型、两个加强层且加强层布置位置在不同结构高度、3个加强层且布置于不同结构高度以及四个加强层的模型。4、将原模型与8个比对模型采用振型分解反应谱法进行在水平地震作用下的抗震性能分析，依据计算结果比对8个模型的振型周期、层间位移、层间位移角以及基底剪力等指标，从而优选出腰桁架加强层较为合理的布置数量和布置位置。5、针对比选出的最为合理模型，挑选一组人工地震波和两组天然地震波进行多遇地震作用下的弹性时程分析，挑选另外一组人工波和两组天然波进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。6、依据《抗规》给出的关于在罕遇地震作用下弹塑性时程分析位移与弹性时程分析位移之间关

5、系的基础理论，推导拟合出在罕遇地震作用下弹塑性时程分析位移角与弹性时程分析位移角之间的关系。本文研究分析了增设腰桁架加强层的框架-核心筒结构的受力性能，给出了针对本文中的实际工程两个加强层且最佳布置位置在结构高度的1/2-2/3高度处。研究了罕遇地震作用下弹塑性时程分析层间位移角与弹性时程分析层间位移角之间存在着正比例的线性关系，给框架-核心筒结构的分析设计提供一些可以参考的经验和理论。关键词：腰桁架；加强层；框架-核心筒；弹性时程分析；弹塑性时程分析；层间位移角II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractWiththe

6、rapideconomicgrowthandthefasttechnologicaldevelopment,high-risingbuildingsareplayinganimportantroleintheconstructionindustry.Asthediversityofthestructuremultiplies,newstructuralforms,suchastube-in-tubestructureandframe-coretubestructure,haveprovidedfirmsupporttothedemandofhigh-risi

7、ngbuildings.Whentheheightorthestoriesofabuildingincrease,theseismiceffectisnolongernegligible.Tosatisfyloadingrequirementsandthesafetyofhigh-risingbuildingsunderearthquakes,thestrengthenedstoriesareproposed.Strengthenedstorieseffectivelyboundthedisplacementofstoriesofhigh-risingbui

8、ldingsunderexternalhorizon