采用y形梁的超高层框架—核心筒结构非线性地震反应分析

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1、采用Y形梁的超高层框架—核心筒结构非线性地震反应分析重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：谭心怡指导教师：魏巍副教授兼职教师：来武清高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一五年五月NonlinearSeismicResponseAnalysisoftheFrame—coretubeStructurewiththeYshapedbeamAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegr

2、eeByTanXinyiSupervisedbyAss.Prof.WeiWeiPluralisticSupervisedbySen.EngLaiWuqingSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineeringFiled)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2015中文摘要摘要框架—核心筒是超高层建筑常用的一种结构体系，它能提供较大的抗侧力刚度，有利于抵抗地震作用和风荷载的影响。在地震作用下，超高层结构构件处于非线性状态，

3、如何通过现有软件准确模拟结构响应成为目前超高层弹塑性分析的热点问题之一。本文以受委托分析的重庆龙湖源著商业项目中的SOHO塔楼为研究对象，采用通用商业软件SAP2000与MidasBuilding，对结构在中震、大震作用下的非线性反应进行了分析，并采用我国《高层建筑混凝土结构技术规程》和美国ASCE—41对其结构抗震性能进行了评价。由于建筑设计的要求，该工程在标准层对框架梁采用了“Y型”的形式，即将连接连梁一端的主梁在筒体与办公室走道之间的区域一分为二。针对这种有别于传统形式的结构布置方案，研究其对结构整体抗震性能的影响，对相关连梁和剪力墙的影响，以及自

4、身受力情况的分析，亦是受委托对该SOHO塔楼进行动力弹塑性分析的原因之一。分析及研究工作取得的主要成果如下：①本文通过有限元软件SAP2000建立结构的非线性分析模型，进行了多向输入下，结构不同地震多向多烈度作用下的弹塑性时程反应计算。根据相应计算结果，从层间位移角和结构出铰情况等方面对结构的非线性地震反应进行了分析。结果表明，结构在中震、大震下的最大弹塑性层间位移角均能满足相应性能水准要求；根据结构出铰情况，分别采用基于我国《高层建筑混凝土结构技术规程》和ASCE—41结构性能评价体系进行了评价，两种方式评价结果均表明结构构件损伤状态在性能水准要求范围

5、以内。②本文还使用MidasBuilding软件独立开展了相同地震输入下的结构非线性反应计算分析，并就主要计算结果与SAP2000软件分析结果进行了对比。对比结果显示，两种方式计算的结构最大层剪力和最大弹塑性层间位移角分布规律接近，各宏观指标计算结果总体差别不大，并且都能满足性能目标要求；从构件损伤分布来看，各构件损伤部位也大致相同。根据以上分析对比，总体可对结构抗震性能作出判断，对本工程设计具有一定参考价值。③对于复杂受力构件Y型梁，本文通过对比分析传统“一字型梁”布置方案与“Y型梁”布置方案的结构整体抗震性能、相关连梁和剪力墙的受力及变形情况，得出Y

6、型梁方案既满足建筑功能要求又能达到预定抗震性能目标要求的结论。然后使用OpenSees程序计算了Y型梁梁端弯矩—转角关系曲线，分析了其力学性能，并判断出大震作用下Y型梁承载能力与变形可满足要求。最后使用ABAQUSI重庆大学硕士学位论文软件分析Y型梁达到极限承载力时的应力应变分布情况。总体来看，Y型梁的结构布置方案可行。关键词：框架—核心筒结构，非线性地震反应分析，Y型梁II英文摘要ABSTRACTFrame—corewallstructuresystemiscommonlyusedinhigh—risebuilding,itcanprovidegrea

7、tstiffnessofthelateralforceresisting,whichisconducivetoresistearthquakeandwindload.Somecomplexhigh—riseshouldbelimitexceedchecked,sothestructurecanworkundervariousloadingconditions.Intheeventofrareearthquake.thehigh—risestructurememberisnonlinear,Howtosimulatethestructuralrespons

8、ethroughexistingsoftwareisbecomingoneoft