钢管混凝土框架核心筒减震结构的性能和协同工作机理研究

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1、分类号：：１１０７８＿＿＿＿＿＿学校代码ＵＤＣ：密级：２１１１４１６１７２０＾学号广州大学硕士学位论文题Ｉ钢管混凝土框架－核心筒减震结构的性能和协同工作机理研究学生类型：□双证学术学位研究生０双证专业学位研究生□单证专业学位研究生学位申请人：刘瑞文导师姓名及职称：任凤鸣副教授学院（研究所）：土木１程学院建筑与土木工程（领域）：学科专业二零一六年六月论文提交日期：ＳｏｒｔＣｏｄｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ：１１

2、０７８ＵＰＣＳｅｃｒｅｔＧｒａｄｅＳｔｕｄｅｎｔＮｕｍｂｅｒ：２１１１４１６１７２曹ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＦｉｎａｌＭａｎｕｓｃｒｉｔ）ｐＳｔｕｄｏｎｔｈｅＳｅｉｓｍｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＣｏｏｅｒａｔｉｖｅｙｐＷｏｒｋ－ｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣＦＳＴＦｒａｍｅｃｏｒｅＷａｌｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈＤｉｓｓｉｐａｔｉｏｎＤｅｖｉ

3、ｃｅｓＣａｉｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＲｕｉｗｅｎＳｕｂｅｃｔＭａｏｒ：ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｊｊＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＣｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓＤｅｆｅｎｓｉｎＤａｔｅ：Ｊｕｎｅ５，２０１６ｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｓｉｇｎａｔｕｒｅ）：ｈｋ／Ｑｒ＼电ＤｅｆｅｎｃｅＣｏｍｍｉｔｔｅｅＣｈａｉｒｍａｎＳｉｎａｔｕｒｅ：（ｇ）Ｄｅｆｅｎ

4、ｃｅＣｏｍｍｉｔｅｅＭｅｍｂｅｒ（Ｓｉｇｎａｔｎｒｅ）：广州大学硕士学位论文钢管混凝土框架-核心筒减震结构的性能和协同工作机理研究专业：建筑与土木工程硕士生：刘瑞文指导教师：任凤鸣摘要钢管混凝土框架-核心筒结构体系被广泛应用于超高层建筑中，但对其减震结构体系研究较少，其抗震性能和工作机理有待进一步研究。因此，本文对钢管混凝土框架-核心筒减震结构体系的抗震性能和协同工作机理进行研究。研究内容如下：(1)在PERFORM-3D中分别建立钢管混凝土框架-核心筒结构、在框架和核心筒之间设置黏滞阻尼

5、器和防屈曲支撑的钢管混凝土框架-核心筒减震结构等三个弹塑性数值分析模型，选取7条地震波，分别对3个模型进行多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。(2)对设置黏滞阻尼器和防屈曲支撑的钢管混凝土框架-核心筒减震结构和未设置耗能减震构件的无控结构在多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用下，结构的最大层间位移角、最大层位移、变形模式、底部剪力时程、底部框架剪力分配比例时程、最大层剪力、框架剪力分配比例、结构底部弯矩时程、底部框架弯矩分配比例时程、底部总弯矩、底部框架弯矩分配比例、非弹性

6、耗能情况及耗能减震构件耗能比例、结构构件的弹塑性程度等指标变化规律进行了对比分析，从而对其该减震结构体系的性能和协同工作机理开展了研究。(3)钢管混凝土框架-核心筒结构设置黏滞阻尼器后，增加了结构阻尼，没有增加结构刚度；最大层间位移角和最大层位移曲线更加光滑，框架与核心筒变形模式发生改变；最大层剪力和底部弯矩均减小，框架剪力分配比例减小，框架弯矩分配比例变化不大；阻尼器提供的附加阻尼平均在6.7%左右，平均耗散总输入能的44.1%，减小了结构本身的耗能，减缓了结构进入塑性的程度。(4)钢管混凝土框

7、架-核心筒结构设置防屈曲支撑后，增加了结构刚度，结构动力特性发生了变化；最大层间位移角和最大层位移得到了很大的改善，变形曲线没有明显的弯曲变形段和剪切变形段；最大层剪力和底部弯矩增大明显；框架剪力分配比例有所I钢管混凝土框架-核心筒减震结构的性能和协同工作机理研究减小，底部框架弯矩分配比例增大；防屈曲支撑率先进入塑性进行耗能，平均耗能占49%的非弹性耗能，从而减小结构自身的非弹性耗能，增加了结构的抗震防线。关键词：钢管混凝土框架-核心筒结构；黏滞阻尼器；防屈曲支撑；协同工作机理；抗震性能*本课题由

8、国家自然科学基金项目（51278130）资助完成。II广州大学硕士学位论文StudyontheSeismicPerformanceandCooperativeWorkingPerformanceofCFSTFrame-coreWallStructurewithDissipationDevicesMajor:ArchitecturalandcivilengineeringName:RuiwenLiuSupervisor:FengmingRenAbstractTheconcretefi