某超限復(fù)雜結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)分析.pdf

1、城市現(xiàn)代化催生了越來越多的超高層建筑以及平面、立面特別復(fù)雜的建筑，“三水準(zhǔn)，兩階段”的常規(guī)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能充分滿足這些建筑結(jié)構(gòu)性能和安全設(shè)計(jì)要求，我們稱這些高度和復(fù)雜程度超出規(guī)范規(guī)定限值的建筑結(jié)構(gòu)為超限結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)超限可能會產(chǎn)生應(yīng)力集中，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)劇烈，地震作用下整體穩(wěn)定性和抗傾覆力降低等問題，對結(jié)構(gòu)抗震性能極其不利。我國抗震規(guī)范所提出的“三水準(zhǔn)，兩階段”的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法只是在一定程度上考慮了某些基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想，以往對于一些復(fù)雜結(jié)

2、構(gòu)和超高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)往往只是建立在定性分析和概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，如何基于性能要求和目標(biāo)，探究合適的抗震分析設(shè)計(jì)方法，對超限復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析，保證實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的可能性正是本文的研究目的。本文通過總結(jié)超限不規(guī)則結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況，闡述了超限復(fù)雜工程探討了基于性能的抗震設(shè)計(jì)(PBSD)的基本原理和研究方法，并結(jié)合一個典型的超限復(fù)雜工程實(shí)例，介紹了超限結(jié)構(gòu)判別方法，基于本工程的性能目標(biāo)，討論了本工程基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而量化抗震性能分析結(jié)果，

3、針對分析結(jié)果，采取相應(yīng)的超限對策，為以后將基于性能的設(shè)計(jì)思想運(yùn)用到其他超限復(fù)雜結(jié)構(gòu)中提供理論和實(shí)踐探索。論文的主要工作可概括如下:
　　(1)首先對超限復(fù)雜結(jié)構(gòu)做了初步設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了大懸挑部分樓板的舒適度分析。由于結(jié)構(gòu)在不同地震強(qiáng)度等級下的反應(yīng)是一種連續(xù)變化的過程，彈性和塑性變形也僅是相對的，在此假定結(jié)構(gòu)在小震下幾乎完全處于彈性狀態(tài)，而在中震下結(jié)構(gòu)整體處于彈性階段，但初步向部分塑形過度，所以將小震抗震性能分析包含在中震分析中，制定

4、了中震、大震作用下的性能目標(biāo)。
　　(2)其次，對比進(jìn)行SATWE程序與MIDAS程序?qū)Τ迯?fù)雜結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震下的彈性設(shè)計(jì)分析，整體把握超限結(jié)構(gòu)在中震下的抗震性能，并補(bǔ)充設(shè)防地震下的彈性時程分析。按照中震可修原則，重點(diǎn)驗(yàn)算了主抗側(cè)力構(gòu)件（剪力墻抗剪驗(yàn)算和樓板應(yīng)力分析），同時對超限的關(guān)鍵部位做相應(yīng)的包絡(luò)驗(yàn)算分析，以實(shí)現(xiàn)中震下結(jié)構(gòu)能達(dá)到預(yù)定的性能目標(biāo)。
　　(3)最后考察大震作用下，利用Push-over程序?qū)Τ迯?fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜