楼板开洞的超高层框架—核心筒结构之抗震性能研究

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随着社会经济的繁荣和科学技术的发展,新的高层建筑结构体系不断地涌现,建筑高度也不断地被刷新。建筑高度的增加,使得结构所承受的水平荷载(风荷载、地震作用)显著增大,框架—核心筒结构具有两道可靠的抗侧力防线,能够有效地抵抗水平力,因此被广泛应用于各国的超高层建筑中。为了满足人们的底部入口门厅、空中花园、空中大会议室、共享空间等使用要求,框架—核心筒结构中楼层楼板开洞现象非常普遍。如何选择恰当的抗震性能分析手段,采取合适的抗震构造措施,设计出安全可靠、经济可行的结构变的尤为重要。本文结合某地震烈度为6度地区的典型混凝土框架—核心筒结构做了以下研究:运用Midas Building有限元分析软件对楼板不同开洞率、开洞部位和开洞形状的模型进行静力弹性计算,分析楼板开洞对结构动力特性和位移响应的影响;对楼板开洞形成的同层“长、短柱”的受力进行分析;分析开洞侧筒体剪力墙的内力变化以及开洞楼层相邻层楼板内力的变化;运用基于性能的抗震设计理论制定结构的性能目标,进行推覆分析,得出结构的性能点,分析塑形铰的形成过程以及楼板开洞对结构延性的影响。经过模型计算和结果分析比对,本文找出了楼板开洞率、开洞部位和开洞形状对结构抗震性能的影响方式,证明通过恰当的分析及抗震构造措施,该类结构依然可以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求。论文最后提出了一些有意义的抗震优化设计意见。
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