基于内筒较小的框架-核心筒结构的抗倒塌性能分析

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1、南京航空航天大学硕士学位论文内筒较小的框架-核心筒结构的抗倒塌性能分析姓名：顾福平申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：黄东升20070301南京航空航天大学硕士学位论文摘要我国现行建筑抗震设计规范（GB50011-2001）规定，钢筋混凝土框架-核心筒结构中核心筒承受的水平地震作用倾覆力矩与总倾覆力矩之比应大50%。但有时由于建筑布局的限制，内筒面积往往达不到该规定的要求，导致其承受的倾覆力矩达不到总倾覆力矩的50%。但对此类结构的线弹性分析结果显示其位移、扭转等控制指标都能满足规范要求。所以，对这类结构在罕遇地震作用下的弹塑性性能进行分

2、析，研究它们的抗倒塌能力，是评价此类结构是否满足使用与安全性要求的重要环节。本文应用有限元法，通过对不同高度、不同倾覆力矩比的框架-核心筒结构的弹性动力分析和静力弹塑性分析，研究了此类结构的弹塑性变形性能、失效模式，并以此评价结构的抗倒塌性能。结果表明：1、随着侧向荷载的增加，结构的塑性铰首先出现在连梁和框架梁上，而后是内筒下部的墙上，最后在薄弱层柱端出现大量的塑性铰后，结构失效倒塌；2、该类结构在七度区的最大适用高度还可以加以细分，芯筒倾覆力矩比大于45%时，房屋最大适用高度为120米，大于40%时，房屋最大适用高度为110米。关键词：高层建

3、筑结构，抗震设计，框架-核心筒结构，动力分析，静力弹塑性分析i内筒较小的框架-核心筒结构的抗倒塌性能分析ABSTRACTItisstipulatedinCodeforSeismicDesignofBuilding(GB50011-2001)thattheratioofoverturningmomentsubjectedtothecorewalltotheoveralloverturningmomentofthestructureduetoearthquakeshouldbemorethan50percentinthereinforcedconc

4、reteframe-corestructures.Insomecases,however,theareaofthecoreislessthantherequirementofthecodebecauseofthelimitedofthelayoutofthebuilding.Thismakestheratioofoverturningmomentofthecoretotheoveralloverturningmomentofthestructurelessthan50percent.Buttheelasticanalysisofthesestr

5、ucturesindicatethatsuchasdisplacement,torsion,canmeetthestandardswell.Therefore,itisimportanttoevaluatetheperformancesandsecurityaswellastheabilityofanti-collapseofthestructuresinrareearthquake,bynonlinearstaticanalysisofthesestructures.Basedontheelasticdynamicsanalysisandst

6、aticnonlinearanalysisofframe-corestructureswithdifferentheightsanddifferentratiosofoverturningmomentbythefiniteelementmethod,theelastic-plasticperformancesandthefailuremodesandtheabilityofanti-collapseofframe-corestructuresarestudiedinthispaper.Theresultsindicatethat:1.Inthe

7、processofpushover,theplastichingesappearinthecouplingbeamsandtheframegirdersfirst,thenappearinthelowerpartofthecore,thestructurefailstocollapseafteragreatquantityofhingesappearintheweakstory;2.Itisnecessarytosubdividedthemaximumapplicableheightofthestructureinintensity7area,

8、whentheratioofoverturningmomentofthecoreislargerthan45percent,themaximumhei