基于有限刚度加强层和刚性加强层结构体系的抗震性能研究

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文有限刚度加强层和刚性加强层结构体系的抗震性能研究姓名：虞睿申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：何敏娟20070301摘要在超高层建筑结构设计中，当采用常规的结构体系无法控制水平力作用下的结构水平位移时，往往会增设带水平伸臂桁架的加强层，限制外框柱的位移，使外框柱和核心筒变形协调，达到增加结构刚度，减小结构水平位移的目的。但是长期以来加强层的研究主要针对当假定水平伸臂为刚性时，如何使刚性加强层的位移控制效率发挥最大。而对于带加强层的结构体系，南于刚性加强层过于集中的楼层刚度，在水平地震作用下，给整个主体

2、结构带来的种种不利影响，及其导致的结构抗震性能方面的缺陷等，并无彻底、深入的研究，更无完善、有效的解决方案。鉴于上述情况，本文提出了设置多道刚度较小的加强层，将过份集中的楼层刚度分散于多处，从而化解其对结构体系抗震性能的不利影响，并能达到同样位移控制效果的结构体系一带有限刚度加强层的结构体系。通过对带加强层结构体系的静力计算理论和以结构动力学为基础的结构抗震设计计算理论的深入分析和研究，并以一个具体的工程算例，在多遇地震作用下，采用我国现行结构设计规范所推荐的振型分解反应谱法，对不设加强层、设刚性加强层和设有限刚度加强层这三种不同的结构体

3、系进行弹性计算分析，经过对各方面计算结果的详细对比分析，证明了设有限刚度加强层的结构体系在抗震性能上优于设刚性加强层的结构体系，并能起到同样的位移控制作用，是抗震设防地区超高层建筑结构设计中首选的结构体系。关键词：有限刚度加强层，刚性加强层，抗震性能，超高层，结构体系，水平伸臂桁架，振型分解反应谱法ABSTRACTInthedesignofsuperhigh—rises．jftheregularstructuralsystemcannotcontrolthestructuralhorizontaldisplacement,outrigge

4、rswillbeadoptedtorestrainthedisplacementofoutercolumnsandcoordinatethedistortionofoutercolumnsaswellasthecoresothatthestiffnessofthestructureisstrengthenedandstructuralhorizontaldisplacementisdecreased．However,forlongthefocusoftheresearchofoutriggersishowtomaximizetheeffe

5、ctofdisplacementcontrolofrigidoutriggerswhentheassumedoutriggersarerigid．ButinsightfulandthorotIghresearchesalongwithmoreeffectivesolutionstothedefectsofoutriggersarestillabsent．Forinstance，forthestructuralsystemwithoutriggers，themainstructurewillbeinfluencedinvariousnega

6、tivewaysduetotheconcentratedrigidnessoftherigidoutriggersunderthehorizontalseismicforce．Moreover,outriggersleadtOweaknessinastructureintermsofseismicbehavior．Targetedattheproblem，thisthesisproposesthatthenegativeinfluenceofoutriggersonastructuralsystemcarlberelievedbysett

7、ingseverallessrigidoutriggerssothatoverconcentratedrigidnesscanbeseparatedandthestructuralsystemcanalsoachievedisplacementcontroltOthesamedegree．Basedonaconcreteprojectanalysis，thethesisadoptstherecommendedM．A．R．S．methodinpracticeinourcountryandcarriesoutelasticanalysisof

8、threedifferentstructuralsystemsi．e．withoutriggers，withrigidoutriggersandwithlimitedrigidnessoutr