高层斜交网格-RC核心筒结构抗震性能分析

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:hellstone
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摘要:斜交网格—RC核心筒结构体系是目前高层、超高层建筑新兴的一种结构形式,特别是进入21世纪之后,已为世界各地越来越多的高层、超高层建筑所采用。斜交网格结构由框架支撑筒结构体系发展而来,其主要特征是取消了竖向直柱,由斜柱相交连续环绕建筑外表面形成网格筒体。与传统结构相比,斜交网格结构的应用尚属起步阶段,相关抗震理论研究还并不深入,急待建立对工程应用具有指导意义的成熟的理论体系,预防并减少此类结构的震害。本文分析了斜交网格结构在竖向力和侧向力作用下的受力特点并与传统结构在构件受力特点和刚度等方面做出比较。以北京某高层斜交网格—RC核心筒工程实例为基础建立了有限元模型,对其进行了弹性和弹塑性阶段的受力分析,并与传统结构形式框架—RC核心筒结构在受力特性、剪力弯矩分配、结构极限承载力和延性及破坏模式等问题上做出对比分析,主要内容安排如下:1、明确斜交网格结构的基本概念和特征,对框架结构到斜交网格结构的发展做简明扼要的梳理,讨论了从框架结构加入斜撑构件到取消直柱完全以斜柱作为抗侧力体系过程中,各种结构构件受力特性的变化规律。2、以北京某斜交网格—RC核心筒结构工程实例为基础,分别建立斜柱刚接节点模型和斜柱铰接节点模型,并对其按照同体型同材料用量原则进行改造,建立框架—RC核心筒数值模型,进行对比分析,以探讨斜交网格结构与传统结构在地震作用下性能的差异,以及不同节点形式对斜交网格结构抗震性能的影响。3、对上述数值模型进行弹性地震反应谱分析,从构件应力、结构刚度、剪力和弯矩分配比等方面进行对比说明,突出了斜交网格结构与传统结构在多遇地震作用下受力特点的区别,突显了斜交网格结构的刚度优势及与传统结构迥异的剪力弯矩分配关系。4、对上述数值模型进行静力弹塑性分析,从结构极限强度、罕遇地震作用下结构层间位移角和结构破坏机理等方面进行对比说明,突出了斜交网格结构的强度储备潜能、在大震作用下的刚度优势和与传统结构迥异的破坏模式,并对其延性做出初步判断。
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