浅论钢筋混凝土筒体高位悬挑钢桁架平台抗震性能的研究

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1、天津大学硕士学位论文钢筋混凝土筒体高位悬挑钢桁架平台抗震性能的研究姓名：王巍申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：于敬海20070501中文摘要钢．混凝土混合结构兼有钢结构抗震性能好、施工速度快和混凝土结构侧移刚度大、成本低等优点，是一种符合目前我国国情的较好的建筑结构形式，被大量用于我国的高层建筑中。目前，这种结构形式的建筑越建越高、应用范围越来越广泛，结构形式也越来越复杂。本文研究的是钢一混凝土混合结构中的特种结构——“钢筋混凝土简体高位悬挑大型钢桁架平台”的抗震性能。目前国内外关于此类结构

2、的抗震性能的研究较少，为了确保其抗震安全性，减少地震带来的危害，对这种结构的抗震性能和设计方法开展系统和深入的研究具有重要的应用价值。基于上述背景，本文以某工程的主体塔楼为背景，运用有限元理论计算方法，建立了合理的计算模型，完成了对结构动力性能、谱反应、弹性时程反应及弹塑性时程反应等方面的分析，总结了此类结构在地震作用下的地震反应特性，为地震区此类结构的设计提供参考依据。分析表明，竖向地震作用对此类结构的悬挑部位影响较大，且存在明显的竖向鞭梢效应，在进行地震反应分析时应当考虑三维地震作用。在罕遇地震

3、作用下，由于悬挑部分结构的冗余度较低，没有多道防线，一旦发生悬挑根部破坏，悬挑部分的结构会折断而塌落。本文通过对罕遇地震下钢桁架的出铰次序及破坏机理的研究，综合采用设置粘性阻尼器和钢桁架杆件截面优化方案，使钢桁架的抗震性能有大幅度的提高，保证了其在罕遇地震作用下的“伤而不垮”。关键词：钢一混凝土混合结构高位悬挑结构抗震性能有限元分析ABSTRACTInourcountry,thesteel·concretemixedstructureiswidelyusedinthehigh—risebuildin

4、gbecauseitholdsthemeritsofbothsteelstructure，suchasbetterearthquake—resistanceperformance，fastconstructionspeed,andthoseofconcretestructurelikebiglateralstiffness，lowcostetc．Therefore，thesteel—concretemixedstructureismoreadaptabletOthenationalcondition

5、ofchina．Atpresent，theapplicationofthestructurestyleiswiderandwider,andthebuildinginsuchstyleisconstructedhigherandhigherwithincreasingconstructionalcomplicacy．Inthispaper，theseismicbehaviorofonespecialsteel—concretemixedstructure，thereinforcedconcretec

6、orewallswithcantileveredsteeltrussplatformlocatedatahigherlevel，isstudied．Untilnow,theresearchonsteel．concretemixedstructurestyleisrare．Toensuretheearthquake—resistancesafetyanddecreaseseismichazard,systematicandprofoundresearchontheearthquake-resistan

7、ceperformanceanddesigningmethodofsuchstructurestyleisofimportantapplicationvaluable．Basingonsuchbackground,themainturretofarealprojectisanalyzedinthispaper．AccordingtOthealgorithmoffiniteelementtheory,anappropriatecalculationmodelisestablished；thedynam

8、icperformance，spectrumresponse，elastictime·historyresponseandelastic-plastictime-historyresponseofthestructureisaccomplished．Atlast，theearthquakeresponsecharacteristicofthebuildingsinsuchstyleisconcluded，whichcanprovidereferenceforthede