长周期地震波对超高层框架-核心筒结构抗震性能的影响研究

以第一阶自振周期为7.35s的超高层框架-核心筒结构为研究对象,依据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)反应谱选取7条地震波,并补充7条长周期地震波作为输入样本,研究不同周期地震激励对该类结构抗震性能的影响。研究表明,根据规范选取的地震动周期(0.339~0.666s)与结构第一自振周期相差较远。在14条长、短周期地震波激励下,结构位移、损伤、变形及能量耗散均存在较大差异。长周期地震动作用下,最大层间位移角的平均值比短周期大2.57倍,部分主要受力构件发生严重损伤、变形,滞回耗能占总输入能最大可达到36.4%,而短周期地震动作用下结构基本处于完好状态。因此,对于自振周期超出规范范围(6s)的长周期结构,仅根据规范选取的地震动难以评估结构的抗震能力,建议选取不同周期地震动全面地评估长周期结构的抗震性能。     

不同类型地震波作用下超高层结构动力响应分析

目前,由于长周期地震动的缺乏,国内外对于长周期地震动特性及在长周期地震动作用下的超高层结构地震响应的研究尚不成熟。该文选取长周期地震动Tom波、地表反应波LS-R波、普通地震动El Centro波作为输入,对在不同类型地震波作用下的超高层结构进行了模型振动台试验,并对试验结果进行了分析。通过对三条不同类型地震波作用下超高层结构的动力响应分析,以时频分析的角度分析了超高层结构地震反应与输入地震动特性之间的关系及超高层结构在长周期地震动作用下与普通地震动作用下的地震反应差异等。     

某超高层框架-核心筒结构减震性能研究

框架-核心筒拥有较好的抗震效果,整体性、刚度较好,但是在强震作用下水平位移较大,为减少结构的地震响应,文中分析某超高层框架-核心筒结构采用粘滞阻尼器的减震性能。采用MIDAS GEN杆系有限元软件对某超高层框架-核心筒结构进行PUSH-OVER分析,得到该结构薄弱层位置。分别在薄弱层、薄弱层中间楼层和薄弱层与薄弱层的中间楼层3种方案设置粘滞阻尼器对结构进行PUSH-OVER分析,对比原结构和3种布置阻尼器之后的层间位移和层间位移角。分析结果表明将粘滞阻尼器安装在非薄弱层减震效果不佳,阻尼器并非安装越多越好,将粘滞阻尼器放置在薄弱层减震效果是最好的,为同类工程减震设计提供理论支撑。     

长周期地震波作用下复杂高层连体结构的弹塑性动力响应分析

以一实际框架(型钢混凝土柱)—核心筒(混凝土)复杂连体结构为研究对象,首先分析其结构特性,并就其连接处楼板部分进行分析,以供实际方案借鉴。根据结构特性选择若干条地震波,利用等加速度的Newmark方法进行弹塑性动力时程分析。其中对结构在两条地震波作用下的动力时程特性分别进行Hilbert-Huang变换,采用响应峰值系数量化分析,并对结构在两类地震波下的动力响应均值进行分析。通过对复杂连体结构的位移响应、受力响应等的分析对比,探讨了长周期地震波作用下复杂连体结构的动力响应特性。结果表明:该结构有充足的承载及抗震性能;结构需要考虑在长周期地震作用下的安全性;上下连接体处地震能量相对集中,需采取适当的抗震构造措施来加强连体部分的结构性能。     

罕遇地震作用下某超高层框架-核心筒结构混合减震控制研究

针对某293.2m超高层框架-核心筒结构,建立了PERFORM-3D三维弹塑性有限元分析模型,在罕遇地震作用下进行了弹塑性动力时程分析,对比了原结构和混合减震控制结构的层间位移角、基底剪力和结构性能水准,分析了消能构件的滞回耗能特性。结果表明:所建的有限元模型有较高的准确性;混合减震控制结构层间位移角计算结果均1/100,满足规范要求;防屈曲支撑(BRB)和黏滞阻尼器(FVD)均充分发挥了耗能特性;肘节式安装形式黏滞阻尼器具有放大黏滞阻尼器输出位移的特性;罕遇地震作用下,大量梁发生弯曲屈服,剪力墙和框架柱均处于弹性状态。     

长周期地震动下高层框架-核心筒层间隔震结构地震响应分析

高层层间隔震结构是一种新型的建筑结构,其在长周期地震动下的地震响应与普通地震输入下有所不同.建立某18层钢筋混凝土框架-核心筒层间隔震结构,分别输入普通地震动、远场类谐和长周期地震动、近断层脉冲型长周期地震动三种类型地震波进行非线性动力时程分析.结果表明:长周期地震动下,高层层间隔震结构地震响应明显大于普通地震动;远场...     

天津某超高层框架-核心筒结构消能减震技术研究

建筑结构设计需进行抗震分析,超高层框架-核心筒结构为抵抗地震作用,若采用传统设计方法增大构件尺寸,往往会使得地震作用进一步增大,从而造成结构抗震性能的降低。以一个超高层框架-核心筒结构工程为实例,在伸臂桁架楼层设置黏滞性阻尼器并进行时程分析,通过对比无阻尼器模型和增设阻尼器模型的楼层剪力及位移等指标,并分析其耗能情况,揭示了阻尼器对超高层框架-核心筒结构的减震效果。研究发现,在中震作用下,增设阻尼器可以提供大约0. 5%附加阻尼比,首层剪力减小约3. 8%,加强层剪力减小约4. 0%,顶层位移减小约4. 7%,伸臂桁架内力减小约4%。可见,在伸臂楼层设置黏滞性阻尼器能够发挥阻尼器的耗能作用,降低核心筒剪力墙的损伤,提高结构在地震作用下的性能。     

长周期地震波作用下超高层结构连续倒塌数值模拟

基于ABAQUS软件对某超高层结构在长周期地震波作用下的连续倒塌数值模拟方法进行研究。采用纤维梁单元模拟框架梁和框架柱,采用壳单元模拟钢筋混凝土剪力墙和楼板。基于子程序实现梁单元材料积分点材料的失效用于模拟单元生死,基于混凝土弹塑性损伤本构近似模拟钢筋混凝土剪力墙与楼板的刚度削弱及失效,并采用单元接触考虑倒塌过程中单元之间的碰撞和结构碎片堆积情况。以某实际超高层结构为例,分析了结构的动力特性,并对该超高层结构在长周期地震波作用下的破坏模式和倒塌过程进行了模拟,可为超高层结构地震破坏机理和抗震设计研究提供参考。     

超高层钢筋混凝土框架-核心筒动力弹塑性时程分析

为使结构达到罕遇地震作用下防倒塌设计的抗震性能目标,文章以安徽省淮南市某超高层建筑为例,采用有限元设计分析软件Midas Building建立超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构计算模型,对其进行大震作用下结构的非线性地震反应分析,研究结构在遭遇罕遇地震作用时的顶点位移、底部剪力以及层间位移角等量化的综合性能指标。根据关键构件、普通构件和耗能构件的整体变形、耗能能力以及地震终止时塑性损伤情况,评价结构构件在罕遇地震作用时的塑性变形行为,发现结构设计中的规律问题,找出采用振型分解法难以发现或无法发现的问题,针对结构构件薄弱和刚度突变部位提出相应的处理措施,确保建筑实现大震不倒的目标要求。Midas Building分析结果表明：地震波对结构构件承载力影响较大,且随地震波的持续输入,结构由弹性变形阶段进入弹塑性变形阶段,刚度退化,部分构件进入塑性屈服状态。     

超高层框架-核心筒结构施工模拟分析

超高层塔楼整体结构施工过程较长,结构竖向构件在施工过程中的变形状态与弹性分析不同。同时,由于框架柱与核心筒应力水平的不同,在重力作用下会产生不同的轴向压缩量。文章以一栋超高层塔楼为工程背景,采用MIDAS GEN V8.0,考虑收缩徐变,分析塔楼在竖向荷载下竖向变形,研究塔楼竖向变形规律,为设计和施工提供参考。     

框架-核心筒结构耗能减震层的减震效果分析

本文提出了耗能减震层的概念,对比分析了在地震作用下普通框筒结构、带加强层的框筒结构和带耗能减震层的框筒结构的抗震性能和构件的内力变化.计算结果表明,在对结构位移控制效果接近的情况下,采用加强层的结构不仅增大了基底剪力和弯矩,而且框架柱的内力在加强层附近产生突变,而采用耗能减震层能有效地减小这些变化,与前者相比,大大提高了结构的抗震性能.     

爆破地震波作用下建筑物动力响应分析

通过对一片砌体墙进行数值模拟,采用地铁隧道施工沿线爆破的振动现场实测振动数据,并进行调幅,对比分析墙体的破坏规律.通过分析结果评价隧道爆破施工对建筑物产生的破坏影响,并探讨爆破施工过程中安全的控制振速.     

某框架—核心筒超高层结构动力特性与结构分析

利用SATWE与ETABS有限元软件,计算了某超高层结构的动力特性与动力反应,并对不同有限元软件计算出的结果进行了对比,指出两种有限元软件计算结果比较吻合,并且在弹性阶段,对于地震作用下用国内主要结构设计软件SATWE进行计算更加安全。     

长周期地震动作用下RC框架-剪力墙剧场结构弹塑性响应分析

剧场结构为一种典型的功能复杂、楼板局部不连续且跨度较大的结构。为了研究RC框架-剪力墙剧场结构在长周期地震动作用下与普通地震动作用下的响应差异,以某剧场为例,选取14条典型长周期地震动与7条普通地震动进行弹性及弹塑性时程对比分析。结果表明:长周期地震动作用下结构不能满足小震弹性的需求,观众厅、舞台楼板大开洞周围剪力墙及框架柱损伤较为严重,附属层以上竖向构件的损伤大于附属层以下。最后,提出了考虑长周期地震作用时的合理控制指标,并针对性地提出了结构的抗震措施建议。     

超高层框架-核心筒结构设计研究

在超高层建筑的设计中，框架-核心筒结构因具备较强的抗震性及稳定性的功能，而得以广泛被使用。本文将笔者自身的设计经验同大量相关文献相结合，分析并讨论了在超高层建筑设计中使用框架-核心筒结构需要注意的一些问题，希望能为实际工程中提供指导和参考。     

超高层框架-核心筒结构体系技术经济性研究

为了考察钢筋混凝土框架-核心筒结构对超高层建筑的适用性,针对6度、7度、8度设防,对建筑高度为150~300m的超高层办公楼结构体系进行了较为系统的研究,分别对12个模型进行了非抗震工况组合与抗震工况组合计算分析。针对超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的抗震设防特点,给出框架柱与剪力墙型钢设置的原则,研究了楼板、楼面梁、框架柱及剪力墙用钢量和混凝土折算厚度的变化规律。为了保证结构材料用量统计的准确性,对各种工况进行包络设计。在对近年来钢材和混凝土材料价格变动分析统计的基础上,探讨各类结构构件工程造价和结构单位面积工程造价的规律,并考虑建筑高度超过100m后人工降效与机械降效引起施工费用的增加。     

安徽饭店超高层框架-核心筒结构的优化设计

以安徽饭店高层框架核心筒结构为研究对象,采用结构设计软件SATWE进行建模和分析,用大型有限元软件ETABS进行校核,考查结构的动力特性、变形情况、整体构件布置,对结构进行优化,并对比优化前后的结构性能,考查框架核心筒结构的外框架柱形式对项目的进度、经济指标的影响,为项目投资决策提供参考。     

某超高层框架-核心筒结构楼盖舒适度分析

采用SAP 2000结构分析软件,通过输入人跳跃荷载和人行走荷载激励,对某超高层框架-核心筒结构的楼盖舒适度进行了计算分析和评价,其中的有关方法可为相关工程设计提供参考。     

某超高层框架-核心筒结构弹塑性时程分析

采用建研数力开发的弹塑性动力时程分析软件SAUSAGE,建立了某实际超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构的有限元分析模型。在此基础上对该框架-核心筒结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。利用SAUSAGE软件的非线性计算能力和后处理功能,获得了最大层间位移分布、楼层剪力分布和各类构件的损伤分布与发展等多项结构地震响应结果。分析结果表明,结构在罕遇地震下具有良好的抗震性能,能够满足"大震不倒"的设防要求。     

爆破拆除地震波作用下框架-剪力墙结构的动力分析

对爆破拆除地震波作用下房屋结构进行了动力分析,建立了爆破地震波作用下房屋结构的非线性时程分析方法。并利用某商场拆除爆破地震波,对其周边的一栋14层钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行了实例分析,通过与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比,对其安全性进行了评估,得到了该结构在本次爆破地震波作用下安全度满足要求的结论。