青島財富中心超高超限結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震設(shè)計

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隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超高超限建筑結(jié)構(gòu)越來越多。和一般的建筑結(jié)構(gòu)相比，其受力情況比較復(fù)雜，難于在結(jié)構(gòu)設(shè)計時預(yù)見結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和破壞形態(tài)。因此，研究超高超限建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震性能是十分必要的。
本文在廣泛閱讀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以一實際超高超限結(jié)構(gòu)工程—青島財富中心大廈作為背景，應(yīng)用ETABS、SATWE和ANSYS三個結(jié)構(gòu)分析軟件，建立了結(jié)構(gòu)的三維分析模型，采用了反應(yīng)譜法、彈性時程法、靜力彈塑性法，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗風(fēng)、抗震性能分析，開展了以下幾方面的研究：
首先，根據(jù)風(fēng)洞試驗獲得的結(jié)構(gòu)分塊體形系數(shù)和基本風(fēng)壓，對結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)進(jìn)行研究，得到了風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力、層間位移和位移角。
其次，本文對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多遇地震作用下的的振型分解反應(yīng)譜法分析和彈性動力時程分析，得到了該結(jié)構(gòu)各階振型的頻率與周期，分析了結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化曲線、樓層位移和位移角，對轉(zhuǎn)換層上下剛度比和薄弱層受剪承載力與上一層受剪承載力比值結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計，并結(jié)合該結(jié)構(gòu)在不同地震波作用下的地震反應(yīng)，對該結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了評估。
本文還對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了在多遇地震作用和罕遇地震作用產(chǎn)生的模態(tài)荷載模式下在推覆下的pushover分析，得到了基底剪力—頂點位移曲線以及能力譜曲線、結(jié)構(gòu)達(dá)到性能點時的層間位移和層間位移角、結(jié)構(gòu)達(dá)到性能點時的塑性鉸發(fā)展圖，從而發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，判斷結(jié)構(gòu)的抗震承載能力是否能夠達(dá)到不同地震需求時的性能目標(biāo)。
接著，本文對采用大型有限元程序ANSYS建立了整體結(jié)構(gòu)的三維空間力學(xué)模型進(jìn)行分析，重點研究了箱形轉(zhuǎn)換層中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（轉(zhuǎn)換梁和蓋板）的內(nèi)力和變形，為轉(zhuǎn)換梁的配筋設(shè)計提供可靠的有限元分析依據(jù)。
最后，本文總結(jié)了超高超限結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震性能，并指出了尚需研究和解決的論題，對本類研究前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：超限高層建筑，抗震設(shè)防，振型分解反應(yīng)譜法，彈性動力時程分析，靜力彈塑性，轉(zhuǎn)換層