某超限框架-核心筒结构抗震分析及梁板柱墙空间协同非线性仿真研究
发布时间：2021-01-10 23:34
随着经济社会快速发展和城镇化进程的推进,我国城乡建设和城市风貌日新月异,高层和超高层建筑不断涌现,因而工程师们面对的结构设计难题和挑战逐渐增多,其中超限结构的受力机制、分析方法和加强措施尚有需深入研究和完善之处。本文结合某超限高层建筑工程结构设计,开展对框-筒结构梁板柱墙空间协同抗侧、核心筒暗柱的作用和跃层柱计算长度系数的分析方法等进行探讨和研究,试图为结构理论研究和类似工程结构设计提供借鉴与参考。采用PKPM-SATWE和MIDAS Building两种分析软件分别进行结构抗震性能分析。采用振型分解反应谱法和弹性动力时程分析法对主楼在多遇地震及风荷载作用下进行弹性分析;通过对结构不同区域剪力墙和框架柱进行受弯不屈服、受剪弹性的中震性能目标验证;运用MIDAS Building软件对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性动力时程分析;对比结构整体反应指标和各抗震性能水准要求,可以得出该主楼抗震设计具有合理性和安全性。为分析主楼梁板柱墙空间协同工作机制,采用三维实体退化虚拟层合单元有限元分析法对主楼底部五层进行非线性有限元仿真分析。通过对二层楼板所选取的典型截面进行楼板钢筋应力的分析,结果表明:...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１建筑效果图??１２??
?第２章工程基本信息???２．２荷载及作用??根据《工程结构可靠性设计统一标准》ｆ３５］，本工程的建筑结构安全等级为??二级。并按照《荷载规范》［３６］和业主要求，在结合实际的设计情况确定相关荷??载的取值。将风荷载相关计算参数及地震作用相关参数的取值进行整理，如下??图２．?２所示。??地面粗糙度：Ｃ类?风荷载体型系数：Ｌ４??风振系数：按《荷载规范》Ｓ．４条计算￣￣风压高度变化系数：按〈＜荷载规范〉〉计算￣??￣?风荷载作用下结构水平位移｜风振舒适虔分??基本风压承载能力极限状态计算??（ｋＮ＂ｍ２）???＇???一＇＋＇?５０?年重现期的?１．１?倍?０．４５（Ｔｒ＝５０?年）?０Ｊ０（Ｔｒ＝１０?年）??结构阻尼??Ｌｔ?０．０５?０．０５?０．０２??比???抗霊设防类别：丙类；抗霊设防烈度：６度；??基本地霞加速度值：〇．〇５ｇ；??设计地霊分组：第－组；???Ｘｇ＝０．３５ｓ?（多遇地雲、设防地震Ｘｉ＝０．４０ｓ?（罕遇地震）??建筑场地类别?ＩＩ类场地??水平地霞景＾向糸数最大?多遇地霊：＿设防地霊：（Ｕ２；罕遇地霞：０．２Ｓ??值??重力荷载代表值Ｇｅ?Ｌ０恒荷载＋０．５活荷载??￣振型分解反应谱法?按ＣＱＣ法组合??周期折减系数?０．Ｓ５?（多遇地霞），０．９０?（设防地霊和罕遇地霞）??实际地?１?记录（天然波）?ＴＲＢｉ，?ＴＲＢ２，?ＴＲＢ３，?ＴＲＢ４，?１＾８５，??人工模拟加速虔时程曲?ｒｉｒ￣Ｔｉｒ￣??＾?ＲＧＢ１，?ＲＧＢ２??结构阻尼比?０．０５?（多遇地１和设防地震０．０５?（罕遇地震
?第２章工程基本信息???本工程主楼拟采用机械成孔灌注桩基础，以微风化泥质粉砂岩作为桩端持力层??（饱和抗压强度标准值８．２２ＭＰａ）。??本工程地基的基础设计等级为甲级。桩基的基础设计考虑恒荷载、活荷载、??水浮力、风荷载和地震作用的综合作用下的影响，同时亦考虑了在施工的时候??对场地周围建（构）筑物、道路、管线等的影响。具体该建筑基础设计平面图??如下图２．３所示：??￥?０?？?？?〇?？?？?Ｑ?？?０?〇??ｌａｊ???？?ｊ?ｗ??｜?？?ｉ?？?Ｔ?－?Ｉ?？?Ｉ?？？?ｒ｜?＂?＇?ｗ??一?：?！?丨丨?Ｉ?＾?￣Ｔ?￣Ｔｒ??？???ｉ?ｅ?ｅ?ｉｅ?船丨ｅ?ｅ??Ｉ?■?Ｉ??Ａ?Ｎ?Ｉ????１＾－．，?：－－－－ｒ－－Ｔ？３??ｊｒ－２Ｅ—ｉ??ｐ．???ｉ．???￣??令?＾?＾?＾?Ｉ?？＇■??ｇ?：■：—＝＝？ｒ＾ｊ?＝ｅ＝＾＾＝?二?ｉ＾ｚｚｉ??；?＇??Ｂ?？?１?：?苗??？８?Ｍ？?｜?Ｂ??爾?．豔１??〇?３?？?？?０１?？??图２．３建筑基础平面布置图??２．４结构体系与主要构件??该建筑框架－核心筒结构，主体屋面高度为１８３．８米，楼层数为４５层，屋架??高４．０５米，楼层数为１层；地下室深９．０５米，共２层。该建筑地面以上第１层??层高为４．５０米，上部各标准层层高均为４．２０米；１２层、２４层、３６层为避难层，??层高均为３．８０米。具体计算模型示意图如下图２．４－２．７所示：??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]跨层柱计算长度系数分析[J]. 苏鹏彪. 住宅与房地产. 2018(24)
[2]RC框架结构梁板柱空间协同抗连续性倒塌非线性有限元分析[J]. 李晓路,李寰,方士超,贾益纲,吴光宇. 建筑结构. 2017(21)
[3]不对称布置RC框架-剪力墙结构抗侧刚度退化及扭转效应非线性仿真分析[J]. 李晓路,张晴,贾益纲,吴光宇. 南昌大学学报(理科版). 2017(05)
[4]墙柱截面特征及轴压比对RC框架和剪力墙抗侧性能影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,余程,吴光宇,张晴,袁志军. 南昌大学学报(理科版). 2017(02)
[5]考虑梁板柱空间协同效应RC框架“强柱弱梁”抗震设计效果非线性仿真分析[J]. 贾益纲,任文国,吴光宇,袁志军,李寰. 建筑结构. 2017(07)
[6]考虑轴压比影响RC框架-剪力墙结构侧移刚度退化及楼层剪力重分配性能仿真分析[J]. 贾益纲,吴光宇,杨春白雪,张晴,袁志军. 建筑结构. 2016(24)
[7]港珠澳大桥预制埋床式墩台失效过程分析[J]. 汪劲丰,景强,吴伟胜,吴光宇,向华伟. 中国公路学报. 2016(12)
[8]RC框架结构梁板柱空间协同工作效应非线性仿真分析[J]. 吴光宇,万宝,贾益纲,张纯,李寰,林伟. 南昌大学学报(理科版). 2016(05)
[9]有效预应力对大跨P.C.桥梁极限承载力的影响研究[J]. 吴光宇,林伟,汪劲丰,贾益纲,项贻强. 计算力学学报. 2013(03)
[10]某带穿层柱框架结构的抗震性能分析[J]. 林宝新,路斌. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2013(05)
硕士论文
[1]考虑偶然偏心的RC框架—剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘汉源.南昌大学 2019
[2]考虑梁板柱墙协同RC框架—核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘鹏程.南昌大学 2019
[3]抗震性能目标和刚度特征值对R.C框架—剪力墙结构抗侧性能影响非线性仿真分析[D]. 伍国强.南昌大学 2018
[4]考虑梁板柱空间协同效应RC框架结构整体抗侧性能非线性仿真分析[D]. 任文国.南昌大学 2017
[5]考虑梁板柱空间协同作用及楼板参数变化影响的R.C.框架抗连续倒塌性能仿真分析[D]. 方士超.南昌大学 2016
[6]楼板开洞的超高层框架—核心筒结构之抗震性能研究[D]. 邹颖.南昌大学 2015
[7]多层混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法研究[D]. 胡彦飞.长安大学 2014
本文编号：2969620
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１建筑效果图??１２??
?第２章工程基本信息???２．２荷载及作用??根据《工程结构可靠性设计统一标准》ｆ３５］，本工程的建筑结构安全等级为??二级。并按照《荷载规范》［３６］和业主要求，在结合实际的设计情况确定相关荷??载的取值。将风荷载相关计算参数及地震作用相关参数的取值进行整理，如下??图２．?２所示。??地面粗糙度：Ｃ类?风荷载体型系数：Ｌ４??风振系数：按《荷载规范》Ｓ．４条计算￣￣风压高度变化系数：按〈＜荷载规范〉〉计算￣??￣?风荷载作用下结构水平位移｜风振舒适虔分??基本风压承载能力极限状态计算??（ｋＮ＂ｍ２）???＇???一＇＋＇?５０?年重现期的?１．１?倍?０．４５（Ｔｒ＝５０?年）?０Ｊ０（Ｔｒ＝１０?年）??结构阻尼??Ｌｔ?０．０５?０．０５?０．０２??比???抗霊设防类别：丙类；抗霊设防烈度：６度；??基本地霞加速度值：〇．〇５ｇ；??设计地霊分组：第－组；???Ｘｇ＝０．３５ｓ?（多遇地雲、设防地震Ｘｉ＝０．４０ｓ?（罕遇地震）??建筑场地类别?ＩＩ类场地??水平地霞景＾向糸数最大?多遇地霊：＿设防地霊：（Ｕ２；罕遇地霞：０．２Ｓ??值??重力荷载代表值Ｇｅ?Ｌ０恒荷载＋０．５活荷载??￣振型分解反应谱法?按ＣＱＣ法组合??周期折减系数?０．Ｓ５?（多遇地霞），０．９０?（设防地霊和罕遇地霞）??实际地?１?记录（天然波）?ＴＲＢｉ，?ＴＲＢ２，?ＴＲＢ３，?ＴＲＢ４，?１＾８５，??人工模拟加速虔时程曲?ｒｉｒ￣Ｔｉｒ￣??＾?ＲＧＢ１，?ＲＧＢ２??结构阻尼比?０．０５?（多遇地１和设防地震０．０５?（罕遇地震
?第２章工程基本信息???本工程主楼拟采用机械成孔灌注桩基础，以微风化泥质粉砂岩作为桩端持力层??（饱和抗压强度标准值８．２２ＭＰａ）。??本工程地基的基础设计等级为甲级。桩基的基础设计考虑恒荷载、活荷载、??水浮力、风荷载和地震作用的综合作用下的影响，同时亦考虑了在施工的时候??对场地周围建（构）筑物、道路、管线等的影响。具体该建筑基础设计平面图??如下图２．３所示：??￥?０?？?？?〇?？?？?Ｑ?？?０?〇??ｌａｊ???？?ｊ?ｗ??｜?？?ｉ?？?Ｔ?－?Ｉ?？?Ｉ?？？?ｒ｜?＂?＇?ｗ??一?：?！?丨丨?Ｉ?＾?￣Ｔ?￣Ｔｒ??？???ｉ?ｅ?ｅ?ｉｅ?船丨ｅ?ｅ??Ｉ?■?Ｉ??Ａ?Ｎ?Ｉ????１＾－．，?：－－－－ｒ－－Ｔ？３??ｊｒ－２Ｅ—ｉ??ｐ．???ｉ．???￣??令?＾?＾?＾?Ｉ?？＇■??ｇ?：■：—＝＝？ｒ＾ｊ?＝ｅ＝＾＾＝?二?ｉ＾ｚｚｉ??；?＇??Ｂ?？?１?：?苗??？８?Ｍ？?｜?Ｂ??爾?．豔１??〇?３?？?？?０１?？??图２．３建筑基础平面布置图??２．４结构体系与主要构件??该建筑框架－核心筒结构，主体屋面高度为１８３．８米，楼层数为４５层，屋架??高４．０５米，楼层数为１层；地下室深９．０５米，共２层。该建筑地面以上第１层??层高为４．５０米，上部各标准层层高均为４．２０米；１２层、２４层、３６层为避难层，??层高均为３．８０米。具体计算模型示意图如下图２．４－２．７所示：??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]跨层柱计算长度系数分析[J]. 苏鹏彪. 住宅与房地产. 2018(24)
[2]RC框架结构梁板柱空间协同抗连续性倒塌非线性有限元分析[J]. 李晓路,李寰,方士超,贾益纲,吴光宇. 建筑结构. 2017(21)
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[4]墙柱截面特征及轴压比对RC框架和剪力墙抗侧性能影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,余程,吴光宇,张晴,袁志军. 南昌大学学报(理科版). 2017(02)
[5]考虑梁板柱空间协同效应RC框架“强柱弱梁”抗震设计效果非线性仿真分析[J]. 贾益纲,任文国,吴光宇,袁志军,李寰. 建筑结构. 2017(07)
[6]考虑轴压比影响RC框架-剪力墙结构侧移刚度退化及楼层剪力重分配性能仿真分析[J]. 贾益纲,吴光宇,杨春白雪,张晴,袁志军. 建筑结构. 2016(24)
[7]港珠澳大桥预制埋床式墩台失效过程分析[J]. 汪劲丰,景强,吴伟胜,吴光宇,向华伟. 中国公路学报. 2016(12)
[8]RC框架结构梁板柱空间协同工作效应非线性仿真分析[J]. 吴光宇,万宝,贾益纲,张纯,李寰,林伟. 南昌大学学报(理科版). 2016(05)
[9]有效预应力对大跨P.C.桥梁极限承载力的影响研究[J]. 吴光宇,林伟,汪劲丰,贾益纲,项贻强. 计算力学学报. 2013(03)
[10]某带穿层柱框架结构的抗震性能分析[J]. 林宝新,路斌. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2013(05)
硕士论文
[1]考虑偶然偏心的RC框架—剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘汉源.南昌大学 2019
[2]考虑梁板柱墙协同RC框架—核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘鹏程.南昌大学 2019
[3]抗震性能目标和刚度特征值对R.C框架—剪力墙结构抗侧性能影响非线性仿真分析[D]. 伍国强.南昌大学 2018
[4]考虑梁板柱空间协同效应RC框架结构整体抗侧性能非线性仿真分析[D]. 任文国.南昌大学 2017
[5]考虑梁板柱空间协同作用及楼板参数变化影响的R.C.框架抗连续倒塌性能仿真分析[D]. 方士超.南昌大学 2016
[6]楼板开洞的超高层框架—核心筒结构之抗震性能研究[D]. 邹颖.南昌大学 2015
[7]多层混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法研究[D]. 胡彦飞.长安大学 2014
本文编号：2969620
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