外型鋼砼框架—內(nèi)置型鋼框架鋼筋砼核心筒混合結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究與分析.pdf

1、（超）高層建筑結(jié)構(gòu)一定程度上可代表城市、地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，其結(jié)構(gòu)體系的選擇、承重構(gòu)件的類型及其連接對(duì)其使用功能至關(guān)重要。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，可以預(yù)測(cè)在今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，中國將是（超）高層建筑發(fā)展的主要陣地。由于高度超限，抗側(cè)力體系多種多樣，其適用范圍及適用高度均有所不同，目前還很難形成系統(tǒng)完整的、有針對(duì)性的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等作為設(shè)計(jì)依據(jù)。更需注意的是一些抗震設(shè)防區(qū)域或高烈度區(qū)也出現(xiàn)了（超）高層建筑結(jié)構(gòu)，且此高度范圍的建筑基本均未受到

2、相當(dāng)強(qiáng)度的地震洗禮。因此，為確保此類建筑結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的安全可靠，為此類結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供普遍意義上的設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)其抗震性能的研究尤為重要。
　　目前國內(nèi)外對(duì)（超）高層建筑結(jié)構(gòu)、特別是地標(biāo)性建筑的抗震設(shè)計(jì)主要根據(jù)靜、動(dòng)力試驗(yàn)完成分析，輔以數(shù)值模擬完成整體結(jié)構(gòu)的分析作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。本文將采用上述手段對(duì)可適用于（超）高層建筑的混合結(jié)構(gòu)體系主要進(jìn)行如下研究：1)提出一種新的（超）高層建筑體系，即：外型鋼混凝土框架—內(nèi)置型鋼框架鋼筋混

3、凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)相似原理設(shè)計(jì)出1：10的模型結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究；2)結(jié)合振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)該體系中出現(xiàn)的薄弱樓層處的內(nèi)置型鋼框架的組合核心筒體進(jìn)行了1：2的模型擬靜力試驗(yàn)研究；3）初步探討了該組合核心筒體的非線性力學(xué)性能。
　　論文具體開展并完成了以下工作：
　　1．提出“外型鋼混凝土框架—內(nèi)置型鋼框架鋼筋混凝土核心筒”混合結(jié)構(gòu)，探討其用于（超）高層建筑作為結(jié)構(gòu)抗側(cè)體系的可行性。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)

4、程設(shè)計(jì)了“外型鋼混凝土框架—內(nèi)置型鋼框架鋼筋混凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)”，利用ETABS軟件進(jìn)行了該類結(jié)構(gòu)體系的原型結(jié)構(gòu)整體分析及截面設(shè)計(jì)。
　　2．根據(jù)相似原理，依據(jù)原型結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)信息，完成了1：10大比例整體模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，獲得了模型中主要構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)信息。
　　3．對(duì)該類混合結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，系統(tǒng)分析了整體模型結(jié)構(gòu)在不同類型、不同強(qiáng)度水平的地震動(dòng)作用下樓層的動(dòng)力響應(yīng)，研究了不同工況下模型結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理、

5、外框架與核心內(nèi)筒之間的協(xié)同工作性能及整體模型結(jié)構(gòu)的薄弱層位置等，并根據(jù)相似關(guān)系討論了對(duì)應(yīng)的原型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)及其抗震性能。
　　4．在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)置型鋼框架鋼筋混凝土核心筒體進(jìn)行了1：2模型結(jié)構(gòu)的擬靜力試驗(yàn)。深入研究了該類組合筒體的剛度及承載力變化、耗能機(jī)制、滯回特性、變形特點(diǎn)及破壞機(jī)理等。進(jìn)一步分析了內(nèi)置型鋼框架對(duì)鋼筋混凝土核心筒的承載能力及延性的影響；討論了內(nèi)置型鋼框架與混凝土間的相互作用及協(xié)同工作性能。

6、　　5．采用大型建筑結(jié)構(gòu)有限元分析程序STRAT對(duì)該內(nèi)置型鋼框架核心筒進(jìn)行了大震非線性分析及抗震性能研究。
　　上述研究的目的是探討本文所提出的混合結(jié)構(gòu)體系整體抗震性能及其主要抗側(cè)部分—內(nèi)置型鋼框架核心筒體的抗側(cè)能力，探討該類混合結(jié)構(gòu)在（超）高層建筑結(jié)構(gòu)、特別是地震區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的可行性。本文的研究旨在抗震試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上對(duì)該類混合結(jié)構(gòu)體系的綜合抗震性能進(jìn)行全面的分析討論，對(duì)該類結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的應(yīng)用提供分析基礎(chǔ)，為該類結(jié)構(gòu)體系