超高层建筑结构地震反应分析及抗震性能设计研究

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本文以B级高度的超限高层建筑某市迎宾大厦项目为工程背景,先是确定该实际项目设计中采用的筒中筒结构(由框架外筒和剪力墙围成的实腹筒核心筒组成)的抗侧力结构体系方案。接着,依据国家新颁布的高层建筑混凝土结构技术规程以及超限高层建筑工程审查要点,对该超高层结构进行了结构抗震性能设计。做了如下工作:(1)抗侧力体系方案的确定。利用SATWE程序进行初步建模分析,模型按照该筒中筒结构工程初步的抗侧力体系方案进行,从计算结果中获知该工程的结构特点和超限情况,通过ANSYS建立三维空间板梁结构的有限元模型。分析后确定了结构最终的抗侧力体系方案。(2)采用两种不同的计算程序SATWE和PMSAP对该筒中筒结构进行弹性静力分析。并通过对不同计算程序分析得到的结构主要参数进行对比,从而验证了结构建模以及计算分析的正确性,分析结果同时也说明了结构的各项分析指标符合了国家规范的相关要求,找到了结构局部存在的一些薄弱环节。(3)利用PMSAP软件对结构体系进行多遇地震下的弹性时程分析,利用EPDA程序做了罕遇地震下的动力弹塑性分析。用CQC法和弹性时程分析做比较,计算后发现采用反应谱法的计算结果与时程分析法的计算结果基本吻合,反应谱法能较好地反映出该结构的地震响应,同时时程分析可作为反应谱分析一个有利补充。另外大震下的弹塑性时程分析结果表明结构的塑性层间位移角满足了规范变形要求,结构塑性变形发展情况符合了结构性能化设计目标。(4)对工程进行了抗震性能的设计,超限高层采用了比现行国家抗震规范更加严格有效的抗震计算和构造技术措施。阐述了制定的结构的抗震性能目标以及在超高层建筑中抗震性能设计的实现方法,并细致阐述了中震不屈服及中震弹性分析方面的设计。
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