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《北京建筑工程学院》 2012年
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超高层钢—混凝土混合结构抗震性能和设计方法研究

李路彬  
【摘要】:随着我国近年来改革开放的深入、经济实力的不断增强,超高层建筑不断涌现,在超高层建筑中很大一部分选择了钢-混凝土混合结构这种结构形式。对于高层混合结构抗震性能的研究,是一项重要的课题内容。本文主要以鸿瑞大厦超高层主楼为背景工程,对其从抗震性能和设计方法两个方面进行了研究。本文的主线是: 首先描述地震及灾害,充分显示抗震设计的必要性;对国内外高层钢-混凝土混合结构体系研究现状加以分析,从理论角度阐述高层混合结构的破坏模式及在设计分析方法上的应对策略,总结当前高层混合结构研究取得的主要成果。 接着,本文以我国的抗震设计规范的发展为引线,在大量阅读了国内外相关文献的基础上,引出了近年来基于性能的抗震设计理论这一抗震设计的新理念,详细论述了该理论的主要内容和研究方法,为本文接下来的主要内容做铺垫。 然后,本文对背景工程从结构体系的结构方案的确定、构件的选型、荷载的确定,并对该工程分别利用SATWE和ETABS进行了小震下的分析和设计,对主要技术指标进行了控制,符合现行国家规范规定,然后又进行了弹性时程补充分析,并选取了合适的3条地震波,弹性时程补充的计算结果完全能够满足规范对弹性时程补充分析的要求,说明结构布置合理,完全实现了建筑的功能需要。 最后,通过系统的阐述结构弹塑性分析的理论基础,分别利用PKPM系列的PUSHOVER和EPDA程序做了静力和动力的弹塑性分析:PUSHOVER做的静力推覆分析,选择的加载方式是比较接近现实的倒三角形荷载,得出结构的X、Y向抗倒塌验算曲线,结果显示结构性能点处的最大层间位移角满足规范规定罕遇地震下的最大层间位移角限值要求,并且其他各项性能指标也满足规范要求;利用弹性阶段判断获得的3条地震波使用EPDA对结构进行了大震下的动力弹塑性时程分析,分别得出了结构的最大有害层间位移角、楼层剪力和结构的薄弱楼层及薄弱构件等,在接下来的结构设计中对这些薄弱部位主要进行构造加强。 总而言之,结果显示,不管是在小震、中震弹性,还是在大震不破坏的情况下,设计的结构方案都很好的实现了既定的抗震性能目标,本文对超高层钢-混凝土抗震性能设计所做的相关研究工作,为以后相似工程的抗震性能设计提供了一定的参考。
【学位授予单位】:北京建筑工程学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU973.31

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