带转换厚板的大底盘多塔高层结构抗震性能分析

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现实工程中的塔楼结构往往并非单塔楼结构,而是多塔楼结构。作为一种底盘相连、上部独立成栋的特殊结构体系,多塔结构的地震响应情况与常见的单栋建筑截然不同。塔楼之间通过底盘发生耦联振动,结构受力十分复杂。我国高规中,对多塔结构的抗震设计做了一些简单的规定,但由于目前对多塔结构的研究分析尚不成熟,存在很大的不明确性,故在对于多塔结构的抗震分析方法和抗震措施未作出明确规定。目前的塔楼结构工程大多为2个塔楼,3个塔楼及更多塔楼的多塔结构的工程实践少之又少,目前塔楼结构的相关学术研究对象也大多为双塔结构,针对多塔结构的研究分析比较少,没有形成系统的分析理论。所以深入研究多塔结构的地震反应特性存在很大意义。为了了解多塔结构的动力特性,深入研究多塔结构地震反应特性,本文以深圳某地铁上盖带转换厚板的大底盘五塔高层结构工程为背景引入,关注不同塔楼数目的布置形式,采用5种不同塔楼数目的多塔结构布置形式,对其地震反应特点进行了较深入的分析比较。本文主要的研究工作和结论如下:1、介绍结构地震反应分析的基本计算方法,建立单塔、双塔、三塔、四塔、五塔5种不同塔楼数目的算例模型,进行了5种算例模型的振型分解反应谱分析,得出从单塔模型到五塔模型的周期、位移、地震响应力等变化规律。其中,转换厚板层在结构中表现出很强的约束效应,其高刚度导致楼层剪力、倾覆弯矩的突变;从单塔到多塔的转变会导致其位移、楼层剪力、倾覆弯矩呈现逐渐变大的趋势。2、进一步进行了5种算例模型的动力时程分析,对其周期、位移、地震响应力等变化规律进行了对比验证,两者得出较为一致的结论;其中,对转换结构进行了受力分析,多塔结构的转换厚板的应力集中主要发生在塔楼中间的楼板位置。还进行了5种算例模型的结构损伤分析,损伤的变化规律与时程分析中的结构地震响应情况相符。时程分析中连梁作为主要耗能构件,率先屈服产生塑性铰,从而耗散地震能量;从单塔模型到五塔模型,随着塔楼数目增多,连梁损坏程度呈现出递增关系。
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