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某带掉层地下室的超限高层结构的抗震分析与掉层地下室对于结构的影响研究

何新宇  
【摘要】:随着城市化的发展、人口的增长以及人们对于美的追求不断提高,建筑结构越来越高,结构越来越复杂,新的结构体系大量出现,如山地掉层结构、超限高层结构等。本文研究的工程是重庆某超限高层建筑,该建筑底部带有掉层,且该掉层同时还是一个地下室,本文将其称为“掉层地下室”。本文以该项目为基础,针对它的结构体系与构件选型、抗震性能化设计、弹塑性动力时程分析等方面,结合结构方案与初步设计阶段的工作以及超限高层结构的抗震设防专项审查,系统的进行了研究和总结;并针对设计人员对于掉层地下室的疑问,建立简单平面模型进行分析,得到掉层地下室对结构的影响,提出设计建议。①按照现行“抗规”和“高规”的相关规定,利用Midas Building有限元分析软件,以振型分解反应谱法进行结构抗震设计,并用SAP2000有限元分析软件进行对比,分析得出了结构的超限情况。②采用Midas Building有限元分析软件,进行了结构在设防地震和罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析,并采用SAP2000分析软件对结构进行了罕遇地震作用下的结构弹塑性动力分析。以结构三维模型作为基础,梁柱构件采用程序默认的塑性铰模型,并采用软件定义的构件弹塑性恢复力模型,进行结构整体的弹塑性动力时程分析,并对两种分析软件的结果进行对比分析,SAP2000的结果与Midas Building的相应结果基本一致,使得分析结论具有更高的可信度。③为了满足预先设定的抗震性能目标,需要根据上述分析结果来采取必要的抗震措施。本文将性能化设计思想融入到了设计中,对该结构进行弹塑性动力时程分析,分析结果表明结构满足预先设定的抗震性能要求。④根据实际工程中设计人员对于掉层地下室的讨论与“抗规”和“高规”对于地下室嵌固端的要求,对掉层地下室建立简单模型进行分析,发现其对于上接地一层的层间位移和内力影响较大,且其不具备作为嵌固端的条件,建议对上接地一层接地部分构件的抗震等级提高一级来进行设计。


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