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方钢管混凝土组合框架结构抗震性能研究

毛君  
【摘要】:方钢管混凝土具有优越的力学性能,随着我国经济和建设事业的迅速发展,方钢管混凝土在高层和超高层建筑中得到了越来越广泛的应用,方钢管混凝土在高层和超高层建筑中通常是与钢或钢筋混凝土形成组合结构。鉴于我国地处地震多发地带,深入了解和掌握方钢管混凝土组合结构的抗震性能显得尤为重要。方钢管混凝土组合结构作为一种新型结构,目前对其抗震性能还需进一步深入研究。 为了考察方钢管混凝土组合结构的抗震性能,本文选取了一10层方钢管混凝土组合框架结构,建立了该结构基于Sap2000的三维有限元分析模型,并进行了以下三个方面的研究: (1)对结构模型进行模态分析,考察结构模型的动力特性,分析结果表明,该结构具有良好的整体性能。 (2)采用静力弹塑性分析方法对该框架结构抗震性能进行了分析,为了考察P-△效应对结构抗震性能的影响,在进行Pushover分析过程中分别进行了考虑P-△效应和不考虑P-△效应的分析。分析结果表明,P-△效应对结构的受力性能有不利影响,P-△效应将增大结构的侧向位移,并随结构高度的增大越来越明显。无论考虑P-△效应与否,最大层问位移角都满足抗震规范要求,该结构可以满足“大震不倒”的设防要求。 (3)采用动力弹塑性时程分析方法对该框架结构抗震性能进行分析,分别对结构在多遇地震和罕遇地震作用下地震反应进行了分析。分析结果表明,结构满足“强柱弱梁”的抗震设防措施;在8度多遇地震作用下,结构仍处于弹性阶段,满足“小震不坏”的设防要求;在8度罕遇地震作用下,结构进入弹塑性阶段,满足“大震不倒”的设防要求,结构位移反应小于位移限值,该结构具有良好的抗震性能。


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