随着我国城市建设的发展,高层建筑发展迅速,高度不断增大,使用功能日趋多样化,建筑师也不再满足于简单规则的建筑外观,这些都使得高层建筑的平面布置和竖向体型日趋复杂。然而复杂体型的建筑由于质量分布不均匀,抗侧力构件布置不对称,导致其受力情况较为复杂,难于在结构设计时预见结构的薄弱环节和破坏形态,因此较之规则结构在地震作用下破坏的概率也较大。因而如何正确预见结构在地震作用下的受力情况,保证结构的抗震性能是在设计复杂体型高层建筑时的首要问题。 本文是以一实际工程作为背景,该工程为成都市政中心4号楼。此结构竖向布置上采取一边退台,一边挑出的方案,使重心逐渐向一边偏移,各层质量、刚度相差较大,结构严重不对称。由《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定可知,此建筑属复杂体型结构,对于这类结构,除应按常规方法计算外,还要采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。 为此,本文利用通用有限元程序ANSYS对本工程建立了三维有限元模型,并做了以下计算分析工作:1) 模态分析,分析了结构的自振特性及振型,对整个结构的刚度布置和振动扭转效应做出评价;2) 中震作用下弹性分析:为了比较不同地震波作用下结构的反应,本文选取三条地震波(一条人工波、两条自然波)进行分析计算,对比分析了三条波作用下结构的顶层时程位移、层间位移以及位移角,并将所分析的结果与谱分析的结果做了比较。然后分别对剪力墙、梁、柱以及楼板进行应力和内力分析,找出了整个结构的薄弱层和薄弱区域,所分析的结果为结构抗震设计提供依据;3) 大震下的弹塑性分析:为了解大震下结构的弹塑性反应,对结构进行了弹塑性时程分析。对地震波作用下各层的层间位移和位移角、剪力墙的塑性变形做了详细的比较,从而对大震下结