高层建筑抗震性能预测仿真研究.pdf

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1、第33卷第08期计算机仿真2016年8月文章编号：l006—9348(2016)08一0397一06高层建筑抗震性能预测仿真研究占昌宝1，罗川1，丁振坤2，金先龙1(1．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2．上海核工程研究设计院，上海200233)摘要：研究高层建筑抗震性能问题，预测地震下结构响应以减少伤亡并设计抗震方案。传统抗震计算采用层模型和切片式平面模型，但存在计算精度不够理想及不能反映结构真实情况的问题。采用更精确的三维有限元模型对结构进行简化，采用高性能超级计算机来解决模型规模大，计算量大的问题。对高层结构从水平和竖直方向同时输入地震波，研究其在

2、多维耦合地震激励下的响应，并分析筏板延伸板及桩基不同布置形式的抗震效果。分析计算表明，结构在耦合地震作用下的强度能够满足要求，但桩与筏板的结合部位易受损坏；筏板延伸板具有抗震效果，设计时可考虑；在总桩长大致相等的前提下，将桩布置成短而密的形式比长而疏的形式具有更好的抗震性能。关键词：高层结构；有限元模型；高性能计算；地震响应；桩基中图分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonSeisIIlicPe啪咖ancePremction0flIigh—riseBIlildin擎ZHANChang—ba01，LUOChuanl，DINGZhen—kun2，JINXian

3、—lon91(1．SchoolofMech趴icalEn百neering，Sh明g}laiJi∞tongunive璐ity，Sh柚ghai200240，china；2．sh粕g}IaiNuclearEn舀neeringResearch卸dDesigllIn8titute，Sh锄g}Iai200233，china)ABS’I姒CT：711lispaper舳alysedt}Ieseismicpe面m明ceofhigIl—risebuildings，predictedthestructuralresponseunderean}Iquakeexcitationinordertor

4、educec鹬ualties．Thisresearchusedfiniteelementmodeltosimpli母stmc-ture帅dusedsupercompute玛to∞lvetheproblemoflarge锄oumofcalculation，italsoinputeaIthqual【eexcitationtohig}l—risestnIcture硒mh丽∞ntal肌dverticaldirection蚰dstudieditsresporIseundermulti—dimensioneanh—quakecouplingexcitadon．Thee伍ectsofr

5、aftextensionplate锄dpilearrangementonstnlctumlseismicresponsehavebeen锄alyzed．Itc舳beconcludedtllattlIestrengtllofstmcturec彻meettllemqIIirementsundertheeanhqIlakecouplingexcitation，buttlleconnectio璐ofpile粕d献arevtllnerabletod锄ages．The础extemionplateh鹪acer-taineH．ectonvibmtionreduction．Underthe

6、premi∞tllatmetotalpilelemhismuglllyeqIlal，tIlepilearrangedinashort鲫ddensefomhasbenerseismicpe而nn彻cetll锄山elong蛐dsparsefo瑚．KEYwo砌)s：Hig}l一硒ses咖chlre；Fimteelementmodel；HigIlpe而m明cecalculation；Seismicresp0璐e；Pile1引言高层建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。自从1885年世界上第一幢高层建筑一美国芝加哥家庭保险公司大楼(HomeIns嘞ceBu

7、ild．ing)兴建以来，至今已有100多年的历史了。高层建筑不仅基金项目：国家高技术研究发展计划863重大项目(2012AA01A307)；国家自然科学基金资助项目(51475287)收稿日期：2015一10—08修回日期：2015一ll—12在材料和结构体系上逐渐多样化，而且在高度上也大幅度增长。进入上世纪90年代后，结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程。特别是我国处于地震多发区，高层建筑抗震设计更是工程设计面临的迫切任务。作为工程抗震设计的依据，高层建筑抗震分析处于非常重要的地位¨。2J。一般的抗震分析多进行水平方