基于振动台试验的斜交网格-核心筒结构抗震性能分析
发布时间：2021-05-17 10:39
斜交网格-核心筒结构是一种新型的复杂高层混合建筑结构,由于其特殊的外在造型所带来的建筑美学上的视觉冲击以及其外筒巨大的刚度,在当今的高层建筑结构中被频繁采用,深受设计师的喜爱,深圳农商银行大厦就是采用了这种结构体系的高层建筑结构。但是这类结构体系不同于传统的框筒结构,外筒交叉布置的斜柱替代了传统立柱,以其轴力承担着结构的竖向荷载和侧向荷载,导致其外筒的传力路径、结构的整体破坏模式有着显著的不同。目前此类结构的震害资料相对较少,有关地震作用下结构的响应研究还不够深入,需要对其抗震性能和受力分析做进一步深入地研究。本工程-深圳农商银行大厦外筒采用等角度斜交立柱,存在多处超限情况:外筒斜交网格与楼板周边梁不相连;不同于其他斜交网格结构,斜柱之间没有使用水平环梁;在结构的底部四层之间没有楼板,内外筒之间是彼此独立的系统。为确保该复杂结构在地震作用下的安全、可靠性,采用当今最为成熟也是最为直接可靠的模拟地震振动台试验方法,并结合有限元数值仿真模拟分析,对该结构展开全面地系统深入地抗震性能研究。本文首先根据相似原理以深圳农商银行大厦原型结构为基础设计并制作了几何相似比为1:20的缩尺试验模型,并在...
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 斜交网格-核心筒结构的发展与简介
1.2.1 斜交网格-核心筒结构发展历程
1.2.2 斜交网格-核心筒结构体系介绍
1.3 斜交网格-核心筒结构体系研究概述
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文的研究意义与内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的研究内容
第二章 斜交网格-核心筒结构模型振动台试验方案设计
2.1 引言
2.2 深圳农商银行大厦工程概况
2.3 振动台试验模型结构设计
2.3.1 相似理论
2.3.2 相似系数设计
2.3.3 试验缩尺模型种类
2.3.4 模型结构设计与制作
2.3.5 附加人工配重
2.3.6 模型结构材料性能试验
2.4 试验方案
2.4.1 振动台系统与测量仪器
2.4.2 地震波的选择与调整
2.4.3 测点布置方案
2.4.4 试验加载方案
2.5 本章小结
第三章 斜交网格-核心筒结构振动台试验动力响应分析
3.1 引言
3.2 模型结构的模态分析
3.2.1 模型结构动力特性与原型换算对比
3.2.2 模型结构动力特性分析
3.3 模型结构动力响应分析
3.3.1 模型结构的加速度响应
3.3.2 模型结构的位移响应
3.3.3 模型结构的扭转响应
3.4 模型结构的应变响应及开裂破坏分析
3.4.1 模型结构的应变响应
3.4.2 模型结构的破坏情况
3.5 本章小结
第四章 非线性有限元数值仿真模拟分析
4.1 引言
4.2 OPENSEES有限元软件
4.2.1 程序的平台架构
4.2.2 材料本构关系
4.2.3 纤维截面模型
4.2.4 非线性梁柱单元
4.3 弹塑性分析方法
4.3.1 静力弹塑性分析
4.3.2 动力弹塑性分析
4.4 分析模型
4.4.1 弹塑性模型的建立
4.4.2 弹塑性模型的验证
4.5 动力时程分析与试验结果对比
4.5.1 加速度响应对比
4.5.2 位移响应对比
4.5.3 层间位移角对比
4.6 静力推覆弹塑性分析
4.6.1 结构受力塑形发展过程
4.6.2 内、外筒剪力分配规律
4.6.3 体系抗侧刚度发展过程
4.6.4 外筒剪力沿结构高度分布规律
4.6.5 外筒斜柱屈服过程
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 A 攻读硕士期间已发表论文
附录 B 加速度积分变换位移程序
附录 C 纤维截面划分程序
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层斜交网格-RC核心筒结构地震反应能量分析[J]. 史庆轩,吴超锋,王峰,王朋. 工程抗震与加固改造. 2016(06)
[2]基于IDA方法的后张预应力装配耗能框架地震易损性分析[J]. 孙巍巍,张百涛,蔡小宁. 工程抗震与加固改造. 2016(04)
[3]高层斜交网格筒结构体系剪力滞后效应研究[J]. 史庆轩,任浩,戎翀. 建筑结构. 2016(04)
[4]斜交网格外支撑超高层结构罕遇地震动力弹塑性时程分析[J]. 冷斌,邓扬. 水利与建筑工程学报. 2015(06)
[5]天津高银117大厦巨型支撑框架-核心筒结构模型振动台试验研究[J]. 张宏,田春雨,肖从真,曹进哲,郝伟,李建辉. 建筑结构. 2015(22)
[6]基于整体稳定的斜交网格筒结构失效判别指标研究[J]. 吕海霞,滕军,李祚华,郝霖霏. 振动与冲击. 2013(24)
[7]纤维模型中单元、截面及纤维划分问题研究[J]. 杜轲,孙景江,许卫晓. 地震工程与工程振动. 2012(05)
[8]斜交网格筒-核心筒结构地震非线性性能研究[J]. 滕军,郭伟亮,张浩,李祚华. 土木工程学报. 2012(08)
[9]高层钢筋混凝土斜交网格结构振动台试验研究[J]. 黄思凝,郭迅,刘红彪. 振动与冲击. 2012(11)
[10]高层钢框架-混凝土核心筒混合结构振动台试验研究[J]. 周颖,于健,吕西林,卢文胜. 地震工程与工程振动. 2012(02)
博士论文
[1]高层建筑变刚度隔震技术试验研究[D]. 高杰.中国建筑科学研究院 2013
[2]高层斜交网筒结构体系基本力学性能研究[D]. 赵丰.清华大学 2012
[3]钢管混凝土斜交网格相贯节点受压性能研究[D]. 黄超.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]某高层框架—剪力墙基础隔震结构的动力响应分析[D]. 霍维刚.广州大学 2016
[2]基于IDA的无粘结预应力装配式框架结构地震易损性分析[D]. 王涵平.西南交通大学 2016
[3]某超限高层建筑模型模拟地震振动台试验研究[D]. 梁建康.广州大学 2015
[4]基于OpenSees的钢筋混凝土剪力墙局部应力研究[D]. 丁通.大连理工大学 2015
[5]钢筋混凝土剪力墙计算模型和数值模拟研究[D]. 赵航.西安建筑科技大学 2015
[6]基底隔震桥墩振动台试验研究[D]. 贾登峰.兰州交通大学 2015
[7]某高位转换消能减震高层建筑模型地震振动台试验研究[D]. 林俊兴.广州大学 2014
[8]S形曲线桥梁地震模拟振动台试验研究[D]. 闫磊.西安建筑科技大学 2014
[9]复杂高层结构模型设计和地震模拟振动台试验研究[D]. 陈祺荣.华南理工大学 2013
[10]基于OpenSEES的RC框架结构非线性分析[D]. 周亮.湖南大学 2013
本文编号：3191617
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 斜交网格-核心筒结构的发展与简介
1.2.1 斜交网格-核心筒结构发展历程
1.2.2 斜交网格-核心筒结构体系介绍
1.3 斜交网格-核心筒结构体系研究概述
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文的研究意义与内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的研究内容
第二章 斜交网格-核心筒结构模型振动台试验方案设计
2.1 引言
2.2 深圳农商银行大厦工程概况
2.3 振动台试验模型结构设计
2.3.1 相似理论
2.3.2 相似系数设计
2.3.3 试验缩尺模型种类
2.3.4 模型结构设计与制作
2.3.5 附加人工配重
2.3.6 模型结构材料性能试验
2.4 试验方案
2.4.1 振动台系统与测量仪器
2.4.2 地震波的选择与调整
2.4.3 测点布置方案
2.4.4 试验加载方案
2.5 本章小结
第三章 斜交网格-核心筒结构振动台试验动力响应分析
3.1 引言
3.2 模型结构的模态分析
3.2.1 模型结构动力特性与原型换算对比
3.2.2 模型结构动力特性分析
3.3 模型结构动力响应分析
3.3.1 模型结构的加速度响应
3.3.2 模型结构的位移响应
3.3.3 模型结构的扭转响应
3.4 模型结构的应变响应及开裂破坏分析
3.4.1 模型结构的应变响应
3.4.2 模型结构的破坏情况
3.5 本章小结
第四章 非线性有限元数值仿真模拟分析
4.1 引言
4.2 OPENSEES有限元软件
4.2.1 程序的平台架构
4.2.2 材料本构关系
4.2.3 纤维截面模型
4.2.4 非线性梁柱单元
4.3 弹塑性分析方法
4.3.1 静力弹塑性分析
4.3.2 动力弹塑性分析
4.4 分析模型
4.4.1 弹塑性模型的建立
4.4.2 弹塑性模型的验证
4.5 动力时程分析与试验结果对比
4.5.1 加速度响应对比
4.5.2 位移响应对比
4.5.3 层间位移角对比
4.6 静力推覆弹塑性分析
4.6.1 结构受力塑形发展过程
4.6.2 内、外筒剪力分配规律
4.6.3 体系抗侧刚度发展过程
4.6.4 外筒剪力沿结构高度分布规律
4.6.5 外筒斜柱屈服过程
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 A 攻读硕士期间已发表论文
附录 B 加速度积分变换位移程序
附录 C 纤维截面划分程序
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层斜交网格-RC核心筒结构地震反应能量分析[J]. 史庆轩,吴超锋,王峰,王朋. 工程抗震与加固改造. 2016(06)
[2]基于IDA方法的后张预应力装配耗能框架地震易损性分析[J]. 孙巍巍,张百涛,蔡小宁. 工程抗震与加固改造. 2016(04)
[3]高层斜交网格筒结构体系剪力滞后效应研究[J]. 史庆轩,任浩,戎翀. 建筑结构. 2016(04)
[4]斜交网格外支撑超高层结构罕遇地震动力弹塑性时程分析[J]. 冷斌,邓扬. 水利与建筑工程学报. 2015(06)
[5]天津高银117大厦巨型支撑框架-核心筒结构模型振动台试验研究[J]. 张宏,田春雨,肖从真,曹进哲,郝伟,李建辉. 建筑结构. 2015(22)
[6]基于整体稳定的斜交网格筒结构失效判别指标研究[J]. 吕海霞,滕军,李祚华,郝霖霏. 振动与冲击. 2013(24)
[7]纤维模型中单元、截面及纤维划分问题研究[J]. 杜轲,孙景江,许卫晓. 地震工程与工程振动. 2012(05)
[8]斜交网格筒-核心筒结构地震非线性性能研究[J]. 滕军,郭伟亮,张浩,李祚华. 土木工程学报. 2012(08)
[9]高层钢筋混凝土斜交网格结构振动台试验研究[J]. 黄思凝,郭迅,刘红彪. 振动与冲击. 2012(11)
[10]高层钢框架-混凝土核心筒混合结构振动台试验研究[J]. 周颖,于健,吕西林,卢文胜. 地震工程与工程振动. 2012(02)
博士论文
[1]高层建筑变刚度隔震技术试验研究[D]. 高杰.中国建筑科学研究院 2013
[2]高层斜交网筒结构体系基本力学性能研究[D]. 赵丰.清华大学 2012
[3]钢管混凝土斜交网格相贯节点受压性能研究[D]. 黄超.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]某高层框架—剪力墙基础隔震结构的动力响应分析[D]. 霍维刚.广州大学 2016
[2]基于IDA的无粘结预应力装配式框架结构地震易损性分析[D]. 王涵平.西南交通大学 2016
[3]某超限高层建筑模型模拟地震振动台试验研究[D]. 梁建康.广州大学 2015
[4]基于OpenSees的钢筋混凝土剪力墙局部应力研究[D]. 丁通.大连理工大学 2015
[5]钢筋混凝土剪力墙计算模型和数值模拟研究[D]. 赵航.西安建筑科技大学 2015
[6]基底隔震桥墩振动台试验研究[D]. 贾登峰.兰州交通大学 2015
[7]某高位转换消能减震高层建筑模型地震振动台试验研究[D]. 林俊兴.广州大学 2014
[8]S形曲线桥梁地震模拟振动台试验研究[D]. 闫磊.西安建筑科技大学 2014
[9]复杂高层结构模型设计和地震模拟振动台试验研究[D]. 陈祺荣.华南理工大学 2013
[10]基于OpenSEES的RC框架结构非线性分析[D]. 周亮.湖南大学 2013
本文编号：3191617
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3191617.html
