高層寫字樓建筑鋼結(jié)構(gòu)的對比分析研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代建筑高度的發(fā)展，鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)體系在高層建筑中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。馬克儉院士課題組提出了裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式筒中筒結(jié)構(gòu)新體系，該結(jié)構(gòu)體系能有效的克服常規(guī)筒體結(jié)構(gòu)的一些不足。針對裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式筒中筒結(jié)構(gòu)尚未應(yīng)用于高烈度地區(qū)的現(xiàn)狀，本文分析新結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)特性及抗震性能，為新體系在高烈度地震區(qū)的推廣應(yīng)用提供依據(jù)和參考。
　　本文首先介紹了高層建筑與高層混合建筑的發(fā)展歷程及力學(xué)特點(diǎn)，引出本課題研究重點(diǎn)。接著介紹新體

2、系的基本組成，包括協(xié)同式鋼空腹夾層板樓蓋基本構(gòu)成及計算方法、鋼網(wǎng)格墻架基本構(gòu)成，推導(dǎo)了鋼網(wǎng)格墻架剪切及彎曲變形公式。
　　以云南昆明高烈度地區(qū)一擬建的28層建筑寫字樓為例，采用 MIDAS有限元軟件建立數(shù)值分析模型，對比分析了盒式筒中筒結(jié)構(gòu)與常規(guī)框架結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下振型反應(yīng)譜計算結(jié)果，并對盒式筒中筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力彈塑性分析，得到該結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件屈服順序，明確了該結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)特點(diǎn)，說明該結(jié)構(gòu)滿足“大震不倒”的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。通過簡化

3、數(shù)值模型采用剪力滯后量化指標(biāo)分析了角柱設(shè)置、樓板厚度、窗裙梁的剛度、網(wǎng)格式框架剛度等因素對剪力滯后的影響。
　　對比分析了框架核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、盒式筒中筒結(jié)構(gòu)在高烈度地區(qū)的基本力學(xué)特征，包括結(jié)構(gòu)自振周期、剪力分配規(guī)律、剪力滯后效應(yīng)、傾覆彎矩分配特征、結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)、結(jié)構(gòu)屈服情況及經(jīng)濟(jì)性。分析結(jié)果表明，盒式筒中筒結(jié)構(gòu)在基本力學(xué)性能方面均要優(yōu)于其他兩種結(jié)構(gòu)，耗能能力更強(qiáng)，抗側(cè)剛度更大且具有更好的整體協(xié)同工作能力，經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。