带加强层的高层钢框架-核心筒结构抗震性能研究

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随着经济的发展和工程技术的不断进步,人们对建筑功能及美观的要求也在不断提高,因此高层建筑也出现了新颖复杂的结构形式,甚至出现竖向或平面比较特殊的结构,例如带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔结构。这些复杂结构竖向布置不规则,同时也可能存在平面布置不规则或传力路径复杂等问题。随着结构形式的不断发展,高层混合结构以它独特的优势展现在世人的面前。在顺应时代发展要求的过程中,为了更好地提高外围框架与内部核心筒的整体作用,带加强层的钢框架核心筒结构运用也越来越广泛,同时其优缺点也十分明显,所以对这种复杂结构进行抗震性能分析对其概念设计及工程实际提出一些有意义的建议。本文所做的主要工作:一、建立模型:运用有限元软件SAP2000对钢框架核心筒结构进行模态分析,讨论加强层数量、位置及节点连接刚度变化时结构自振周期的变化规律,并归纳了特征向量法与Ritz向量法的区别,在此基础上提出了加强层设置数量及位置的优化选择。二、对带加强层钢框架-核心筒结构模型进行反应谱分析:总结了在地震作用下加强层对结构侧向位移外框架柱剪力和轴力的影响规律。加强层引起外围框架柱的剪力及轴力突变,工程设计时需要谨慎对待。三、对结构模型进行了线性时程分析:对比三种地震波作用下的结构水平加速度、顶点位移最大值与加强层设置的关系,并对比了在反应谱法与时程分析法分析时的角柱剪力的区别。
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