钢筋混凝土框架_核心筒结构抗震性能研究_胡妤
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巨型支撑框架-核心筒结构已被广泛用于超高层建筑,提供了卓越的抗侧能力,并允许内部空间的建筑规划有相当的自由度。
许多超高层建筑包括108层的中信大厦、118层的平安金融中心以及101层的上海环球金融中心,都是采用巨型支撑框架-核心筒结构建造[1]。
巨型支撑框架-核心筒结构在建筑物的四角放置巨型支柱,并在框架筒周围设置巨型支撑[2],如此可以提供更高的抗剪能力,并将载荷从内柱转移到外围。
巨型支撑的增加可以将巨型框架结构转变为巨型桁架结构[3]。
在这些巨型桁架结构中,巨型构件的轴向刚度提供了大部分的侧向刚度,而不是构件的弯曲刚度[4]。
巨大的侧向刚度降低了内部传统构件的结构刚度要求,为二次结构空间的建筑规划提供了相当大的自由度。
本文利用非线性静态和动态分析探讨了结构破坏机制,从构件屈服顺序、塑性分布、内力分布和非线性刚度退化等方面讨论了结构的抗震性能,探索不同支撑模式的巨型框架-核心筒结构的抗震性能和破坏机制的差异及特点。
1框架-核心筒模型结构的设计根据现行《建筑抗震设计规范》要求[5],设计了三个50层4m×4m 跨巨型支撑框架-核心筒结构模型,分别标记为5MC 、5MBC 和5MXBC 。
带有斜撑的巨型支撑框架芯管结构标记为5MBC ,不带撑和带X 撑的巨型支架芯管结构分别标记为5MC 和5MXBC ,如图1所示。
为了便于讨论,外筒中由巨型构件(包括巨型梁、巨型柱和巨型支撑)组成的部分被称为“主框架”,外筒中的常规构件(包括常规梁和常规柱)组成的部件被称为不同支撑模式的巨型支撑框架-核心筒结构的抗震性能研究文明(湖南城市学院设计研究院有限公司,湖南益阳413000)摘要:目前,巨型支撑对结构刚度的影响已开展了很多研究工作,但是很少有研究考虑在承受地震作用下巨型支撑结构破坏机制。
为此,对不同支撑方式对巨型支撑框架-核心筒结构的破坏机理和抗震性能的影响进行了研究,分别从构件的屈服顺序、塑性分布、内力分布、非线性刚度退化以及行为因素等角度研究框架-核心筒结构的抗震性能。
型钢混凝土框支框架-混凝土核心筒结构抗震性能分析的开题报告一、选题背景及意义:地震是世界性的灾难之一,对于建筑物来说,地震是最常见的灾害之一。
当地震来袭时,建筑物必须有足够的抗震能力,以保持完整,减少人员伤亡和财产损失。
目前,钢筋混凝土结构已成为建筑物中最常见的结构形式之一,由于其优异的抗震性能,在地震区建筑物中得到了广泛应用。
钢骨混凝土框架结构是建筑中常用的一种结构形式,它由钢骨和混凝土组成,钢骨部分承受纵向荷载,混凝土部分承受剪力和压力。
近年来,由于受限于钢骨的弹性模量和屈服强度等因素的限制,传统的钢骨混凝土框架结构的抗震性能受到了一定的挑战。
因此,为了进一步提高钢骨混凝土框架结构的抗震能力,建筑设计师们开始采用钢骨混凝土框架结构-混凝土核心筒结构。
这种结构是通过在混凝土核心筒中掏空一部分,然后将型钢和混凝土框架板固定在其中,以增强轴向和剪切力的承载能力,提高整个结构的抗震性能。
因此,本文旨在分析型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,揭示其结构性能和以往的结构形式之间的差异,为今后的抗震设计提供一定的借鉴。
二、研究目标:1、深入了解型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的工作原理和力学机制;2、探究型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,总结其特点和优势;3、基于有限元方法,进行数值模拟、分析和建模,评估型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能;4、提出相应的建议和措施,以进一步提高型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能。
三、研究内容:本文将从以下几个方面展开研究:1、型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的基本概念和构造方式;2、型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能与传统结构的差异及优势;3、有限元分析在型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构中的应用;4、根据模拟和分析结果,提出增强型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构抗震性能的建议和措施。
四、预期创新点:1、通过模拟分析型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,了解其内部受力机制,为地震设计提供更准确的理论依据;2、提出切实可行的解决方案和建议,帮助工程师们更好地设计型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构,提高其抗震性能。
框架核心筒结构抗震性能探析发布时间:2021-05-07T11:10:46.143Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:盛艳华[导读] 摘要:本文介绍了框架-核心筒结构的概念,同时以某22层框架-核心筒写字楼为例,利用PKPM软件,通过对其进行有限元建模、结构自振特性和时程分析探讨该建筑结构的抗震性能。
南宁市建筑设计研究院有限公司广西南宁 530002摘要:本文介绍了框架-核心筒结构的概念,同时以某22层框架-核心筒写字楼为例,利用PKPM软件,通过对其进行有限元建模、结构自振特性和时程分析探讨该建筑结构的抗震性能。
实验表明:该建筑结构震时自振周期、振型、楼层位移、层级位移角和基底最大剪力均符合《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》,即满足抗震设计要求。
关键词:框架;核心筒;抗震前言:随着我国现代化建设的不断推进,高层、超高层建筑项目逐渐增多,一方面促进了国内建筑技术水平的发展,另一方面也对国内高层建筑结构抗震设计提出了新的挑战。
框架-核心筒是我国高层建筑设计中常用的结构形式,具有空间整体性好、布置灵活和抗侧刚度好等优势。
本研究以工程实例为例,探究框架核心筒结构抗震性能,给结构设计提供一些参考。
1框架-核心筒结构概述和类型1.1框架-核心筒结构概述框架-核心筒结构是指由外围梁柱的框架结构与中心筒体共同组成的结构体系,简单来讲,框架分布在四周,结构中间通过一定数量的剪力墙围合成一个筒体。
外围框架结构体系中周边柱距一般为8-12m,核心筒贯穿建筑全高布置,且尽量布置在结构正中央,短边长度不宜小于筒高的十二分之一[1-2]。
1.2框架-核心筒结构类型框架-核心筒结构体系有三种,分别是钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构,其中钢筋混凝土结构主要是钢筋混凝土(RC)框架-RC核心筒;钢结构可划分为钢结构-内钢框筒和钢框架-内钢支撑架;混合结构可划分为钢框架-RC核心筒、钢骨混凝土框架-RC核心筒和钢管混凝土柱-钢或RC梁-RC核心筒[3-4]。
高烈度地区钢筋混凝土框架-核心筒超高层结构设计及抗震性能分析吕坚锋【摘要】对位于昆明市的1栋171.8 m超B级高度办公楼进行了结构设计,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,存在扭转不规则及跃层柱两项不规则项.通过核心筒剪力墙及框架梁布置优化调整,有效解决了墙肢受力不均的问题,避免少数墙肢在中、大震时受力集中并损坏严重.采用基于性能的抗震设计方法,进行了小震弹性计算、中震性能化验算、大震动力弹塑性时程等分析.根据分析结果,提出相应的抗震加强措施确保结构安全可行.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2018(025)008【总页数】4页(P1-4)【关键词】超高层建筑;框架-核心筒结构;性能设计;弹塑性时程分析【作者】吕坚锋【作者单位】广州容柏生建筑结构设计事务所广州 510170【正文语种】中文【中图分类】TU318+.20 引言超高层建筑中钢筋混凝土框架-核心筒结构是较为常见的一种结构形式,因具有较高的结构效率和相对较低的结构成本需求而得到广泛应用。
在高烈度区采用此结构形式时,由于地震作用大,需特别注意合理调整结构布置使结构整体受力均匀,避免局部墙柱集中破坏。
本文以昆明金丽熙城项目商务楼A座为例,介绍高烈度区此类结构的优化调整方法。
1 工程概况本项目位于位于昆明市五华区,含4个建筑单体,总建筑面积约19.9万m2,项目效果图1所示。
图1 项目效果图Fig.1 Project Rendering商务楼A座地上40层,地下3层,首层为办公大堂及银行,层高6.5 m;2层为办公和银行,层高4.8 m,3~40层为办公标准层,层高4.2 m,其中11、26层为避难层,层高4.5 m;40层层高4.5 m,屋面高度171.8 m,超过《高规》[1]表3.3.1-2中所规定的B级高度框架-核心筒结构体系的最大适用高度,为高度超限建筑。
2 主要设计参数结构设计使用年限50年,建筑安全等级二级,为标准设防类;抗震设防烈度为8度(0.2g),第三组,Ⅲ类场地,特征周期0.65 s;地震设计取规范反应谱参数,水平地震影响系数最大值amax=0.16。
河南建材2019年第2期浅谈钢框架混凝土核心筒结构抗震性能评价方法王峥刘园李艳玲李萍西安铁路职业技术学院(710600)摘要:钢框架混凝土核心筒结构体系虽然出现较晚,但其建造速度快、变形能力高及刚度大的特征使得该结构体系应用较广。
由于混合结构的不同材料变形能力差异过大,导致仅采用变形为指标的评价方法能合理评价其抗震性能。
文章对比分析了现有的混合结构抗震性能评价方法,总结其优缺点,提出改进方法。
关键词:钢框架;混凝土核心筒;混合结构;抗震性能;评价方法随着城市人口不断增长,建筑高度不断增加,当前国际超高层建筑已多在400m以上,最大高度接近1000m,而外钢框架内混凝土核心筒结构体系作为一种混合结构出现较晚,但由于易获得大空间,且刚度较大的特征,得到设计界一致青睐。
上海浦东的金茂大厦、环球中心与上海中心三栋超过层均采用钢与混凝土混合结构,同时国内其他超高层的钢与混凝土混合结构多处于高烈度区,因此,对钢与混凝土混合结构抗性性能研究具有理论与实际意义[1-5]。
高层超高层建筑抗震设计评级理论体系相对滞后,各国规范多采用弹性设计理论对结构进行设计,而设计用又允许结构在遭遇地震时局部可以发生弹塑性变形耗散地震能量,同时结构在地震作用完全处于弹性阶段造价过高,且建筑高度越高,越不易实现,构件尺寸过大将影响结构使用功能。
当结构进入弹塑性变形阶段时,必将引起结构内力充分不,当前混合结构的弹塑性分析,尚需进一步研究。
1钢框架混凝土核心筒结构优缺点1.1优点1)相比于纯钢结构,耐火性能好,抗侧刚度大,造价低;2)相比于混凝土结构,施工速度快,延性好,易获得大空间;3)同时具有钢结构与混凝土结构的优点,自重轻,耗能能力强。
1.2缺点1)施工难度大,水平作业与垂直运输复杂;2)钢材与混凝土的变形性能差距较大,二者协同受力分析机理不明确。
2混合结构抗震性能设计方法当前混合结构抗震性能评价的主要方法有[6-10]: 2.1模态分析通过分析结构的模态特征,分析结构的刚度沿竖向的分布规律及结构在地震作用下的动力特性,结构的模态分析包括求解结构的振型与自振周期,求解的方法分为现场实测与经验公式两种。
钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒抗震性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着地震频繁发生,建筑物的抗震性能越来越受到重视。
高层建筑的抗震性能对于人们的生命安全至关重要。
随着现代技术的发展,新型的建筑结构形式得到了广泛的应用,其中钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构成为了目前较为流行的一种形式。
该结构形式具有以下优点:1. 钢管混凝土边框具有较好的刚性和韧性,可承受剪切、弯曲等多种力学作用;2. 内藏钢桁架提供了更稳定的悬挂系统,对于建筑体系稳定性有极大的帮助;3. 组合核心筒具有良好的承载力,同时降低了地震对建筑体系的影响。
因此,针对钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构的抗震性能进行研究,对于提高建筑物的抗震性能,保障人民的生命财产安全具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究旨在探究钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构的抗震性能,并通过数值模拟和实验验证的方法研究该结构在地震作用下的响应情况。
研究内容主要包括以下方面:1. 建立钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构的数值模拟模型,分析其受力分布和稳定性情况。
2. 通过实验研究钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构在不同地震动强度下的抗震性能指标,对比分析其抗震性能表现。
3. 以建立的数值模拟模型为基础,对钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构进行地震响应分析,并对其受力性能进行评估和修正。
研究方法主要包括以下方面:1. 理论计算:基于力学理论和有限元分析方法,建立钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构的数值模拟模型,进行受力分析和计算。
2. 实验验证:在地震模拟实验室进行真实环境下的地震模拟,采用振动台等设备对钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构进行抗震性能测试。
三、研究意义及预期目标本研究将对钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒结构的抗震性能进行深入探究,为建筑结构的抗震性能提供新的研究思路。
同时,本研究可对于现有建筑结构的设计和施工提供参考和指导。
钢管混凝土柱框架核心筒结构抗震性能的研究的开题报告一、选题背景和意义钢管混凝土柱框架核心筒结构作为新型抗震结构体系,具有很好的抗震性能和安全性能,广泛应用于高层建筑的结构设计中。
然而,在设计和施工中,钢管混凝土柱框架核心筒结构仍然存在诸多技术难点和工程实践问题,如钢管混凝土抗震性能的影响因素、构件连接方式的优化、重要节点的加强措施等。
因此,对钢管混凝土柱框架核心筒结构抗震性能的研究,对于提高高层建筑的结构设计及施工技术水平,具有重要的理论和实践意义。
二、本文的研究内容和方法本文通过文献调研和理论分析,深入探究钢管混凝土柱框架核心筒结构的抗震性能,主要包括以下内容:1. 钢管混凝土柱框架核心筒结构的抗震设计原理和方法;2. 钢管混凝土抗震性能的影响因素和评价指标;3. 钢管混凝土构件连接方式的优化及加强措施;4. 钢管混凝土柱框架核心筒结构在不同地震作用下的动力响应分析,探究其抗震性能;5. 通过有限元数值模拟,验证理论分析的可行性。
三、预期成果和意义本文旨在深入研究钢管混凝土柱框架核心筒结构的抗震性能及其影响因素,为提高高层建筑的结构设计及施工技术水平提供理论依据和实践指导。
预期成果如下:1. 理论探索:全面深入地研究钢管混凝土柱框架核心筒结构抗震性能的影响因素及设计方法,扩展梁柱体系抗震设计的思路。
2. 技术创新:提出钢管混凝土柱框架核心筒结构的优化构件连接方式及加强措施,有效提高其抗震性能和结构安全性能。
3. 工程应用:将理论研究成果应用到实际工程中,推进高层建筑的结构设计和施工技术水平不断提高。
4. 学术贡献:丰富和完善钢管混凝土柱框架核心筒结构的抗震性能研究,对于推动我国建筑工程学科和行业发展,具有较大的学术价值和社会意义。
四、可行性和研究计划本文的研究内容和目标,具有一定的可行性和可操作性。
研究计划如下:第一年:开展文献调研和理论分析,深入研究钢管混凝土柱框架核心筒结构的抗震设计原理和方法、抗震性能的影响因素和评价指标等内容。