某不规则超限高层基于性能的抗震设计与研究

发布时间：2019-12-02 09:20

【摘要】：随着我国现代化快速发展,很多高层建筑的高度、不规则性超过了我国规范规定的限值。然而我国传统抗震设计方法仅仅是基于承载力和构造确保延性,其存在一定局限性且不能很好满足超限高层建筑抗震性能的要求。国内外实践成果表明超限高层建筑设计比较适合采用基于性能的抗震设计方法,其中罕遇地震下如何得出可靠的结构弹塑性性能是极为重要,因此如何将基于性能的抗震设计理论与方法应用在多项不规则超限结构分析中是现代化社会研究的主流趋势。本文以江西省会昌某不规则超限办公楼为研究对象,针对2F楼板存在局部不连续、15F(25)16F局部立面收进、扭转不规则及单塔与大底盘的质心偏心距超过底盘边长20%(属于单塔偏置)等多项不规则,结合基于性能的抗震理念和方法对超限结构进行性能分析,以下为主要研究内容:(1)针对多项不规则特点对其进行超限判别,合理确定结构性能目标及各构件性能水准;采用PKPM和Midas building分析软件建立两种不同力学模型分别进行小震下的CQC与弹性时程分析对比研究,中震弹性和中震不屈服分析,验证是否满足相应预期的性能水准。(2)《高层建筑混凝土结构技术规程》中从高度、不规则程度等方面对弹塑性分析方法仅仅简要的推荐性介绍。本工程高度低于规范限值150m,罕遇地震下可采取静力弹塑性方法(Push-over)进行性能分析,但考虑本工程存在平、立面多项不规则超限,目前国内外研究表明Push-over方法在平、立面多项不规则结构中得到合理近似结果仍需进一步验证。因此本文还使用EPDA选择3条地震波进行动力弹塑性分析,并与Push-over方法从顶点位移、层间位移变形需求、楼层塑性铰损伤情况等主要方面对比研究。深入探讨针对多项不规则结构Push-over方法与动力弹塑性方法之间适用性与误差性,从而得出可靠的弹塑性变形、内力状态及损伤情况等性能指标,对此类建筑提出一定设计参考。(3)最后,本文针对主塔楼与大底盘的质心偏心距超过底盘边长20%(属于单塔偏置)将会导致裙房复杂扭转效应情况,先对裙房屋面楼板进行复杂应力分析,再单独建模研究裙房与主塔楼之间相互影响关系,最后通过裙房角部增设不同剪力墙来改变其偏心率形成三个优化方案。研究对比各方案之间结构性能影响关系,提出设计此类不规则结构的优化方案。最终,本工程采取适当的加强优化措施能达到预期的性能目标,更进一步地验证现如今对于超限高层,性能化抗震设计理念是更具有说服力的抗震设计理念。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU973.31

【参考文献】

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本文编号：2568721