某超高层结构二阶段抗震设计浅析
某超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析
某超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析超高层剪力墙住宅结构在抗震设计中具有重要的意义，抗震设计是保障建筑结构安全稳定的关键之一。
本文将针对超高层剪力墙住宅结构抗震设计的要点进行分析，以便更好地了解和掌握该领域的相关知识。
一、超高层剪力墙住宅结构特点超高层剪力墙住宅结构一般具有以下特点：结构高度大、地震作用显著、结构受力复杂、体系刚度大等。
这些特点决定了在抗震设计中需要考虑的因素较多，设计要求也较高。
二、超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析1. 结构布局合理超高层剪力墙住宅结构的布局应该合理，需要考虑到地震作用下结构的受力情况和变形能力，确保结构能够承受地震力的作用，避免发生严重的破坏。
合理的结构布局能够有效地提高结构的抗震性能。
3. 材料选用优良超高层剪力墙住宅结构的抗震设计中，材料的选用至关重要。
结构材料应该具有较高的强度和韧性，以确保结构在地震作用下能够保持稳定。
应该注重材料的耐久性和可靠性，以保证结构长期抗震性能。
4. 结构连接可靠在超高层剪力墙住宅结构的抗震设计中，结构的连接部分需要特别注意。
连接部分的设计应该保证其可靠性和耐久性，以防止在地震作用下发生结构连接部分的破坏，从而导致整体结构的倒塌。
5. 设计考虑地震影响在超高层剪力墙住宅结构抗震设计中，需要考虑地震对结构的影响，充分考虑地震作用下结构的受力和变形情况，确保结构能够在地震作用下保持稳定和安全。
6. 结构设计符合规范超高层剪力墙住宅结构的抗震设计需要符合相关的规范和标准，确保在设计和施工过程中能够达到规范要求的安全性能。
设计人员需要充分了解和掌握相关的规范要求，结合实际情况进行设计，确保结构的抗震性能达到规范要求。
8. 结构抗震性能评价在超高层剪力墙住宅结构抗震设计中，需要对结构的抗震性能进行评价和验证。
通过对结构的抗震性能进行评价，可以及时发现和解决结构设计中存在的问题，提高结构的抗震性能，确保结构在地震作用下具有良好的稳定性和安全性。
论述超高层结构抗震设计的相关问题
论述超高层结构抗震设计的相关问题摘要：我国整体的地理环境比较复杂，很多地区都处在地震多发区，近几年的四川地震、台湾地震等灾害都造成了很大的生命财产损失，再加上近年来的超高层建筑工程项目数量也在增多。
相关数据调查显示，现阶段我国的规划建设的以及建成的超高层建筑数量已经超过了几百座，高度多数都是300米以上。
所以，做好超高层建筑结构的抗震设计就显得异常重要，要求相关建筑人员必须高度重视此项工作，同时改善抗震设计方法，减少地震损失。
基于此，本文就从超高层结构抗震设计的相关问题展开分析论述，以供相关人士的参考。
关键词：超高层结构；抗震设计；相关问题引言：随着社会经济的不断进步和发展，近年来我国的整体城市化进程也在加快，城市人口的增加及土地资源紧张的现状，使得城市建设中的超高层建筑项目数量越来越多，因超高层建筑本身存在很多的特殊性，比如超高层建筑中的抗震设计问题就是一项很关键的问题。
1、超高层结构进行抗震设计的总体要求平常所讲的“三水准、两阶段”的抗震设防要求，指的就是建筑设计抗震结构中的总体抗震设防要求。
所谓的“三个水准指”的就是：第一水准—“小震不倒”：指的是在遇到小地震之后，就算建筑物受到较小程度的损伤，不需要进行任何的维修，仍然可以正常使用的情况，这种情况就是我们平常所说的“小震不倒”；第二水准—“中震不修”：指的是在该地区遇到的地震与我们该地区规定的抗震等级和防震强度相当时，该建筑受到一定程度的破坏，但是不危机人民的生命、财产安全，建筑设备、生产设备的安全，经过一般的修理或者是不经过任何的修理，仍然可以正常使用的情况，这就是我们平常所说的“中震不修”；第三水准—“大震不倒”：在该地区遇到的地震高于本地区抗震最高等级时，所建造建筑不会因此而倒塌，受到严重损伤，而危及人民财产、生命安全，这就是通常所讲的“大震不倒”的原则。
但是针对于超高层的建筑来讲，其基本特点是：工程造价比较高，涉及的人员比较多，建筑的总面积比较大。
高层建筑结构抗震设计浅析
高层建筑结构抗震设计浅析摘要：近些年来我国的发展速度迅猛，建筑水平也在不断地提升，高层建筑出现的频率也越来越高，这是城市高速发展的必然结果，而最近这些年住户们以及开发商们也都越来越重视高层建筑的建构安全性，众所周知现在地震发生的频率也越来越高，这就需要大家全面重视防震工作，尤其是建筑这一块需要多方面共同努力。
在高层建筑设计时不仅仅需要注意建筑本身的美观性，建筑的防震性更是不容小觑，高层房屋的结构稳定性应该是结构设计的核心之一，在高层建筑物设计阶段需要对其结构的稳定性和抗震性能多加考虑，这样才能最大化的保证高层建筑在建成以后的牢固性和安全性，只有这样才能促进我国高层建筑行业的高速发展，确保我国建筑领域也可以快速的发展，确保我国的建筑行业与我国社会的高速发展匹配。
关键词：高层建筑；结构抗震；设计一、高层建筑结构抗震设计原则及重要性1、抗震设计原则为了使高层建筑结构抗震设计更具科学性，获取应用价值良好的设计方案，则需要了解相关的设计原则。
具体包括：（1）轻度地震不能发生损坏；（2）中度地震损坏能够修复；（3）重度地震建筑物不能坍塌。
实践中通过对这些抗震性能设计原则要求的充分考虑，可使高层建筑结构抗震设计质量更加可靠，满足建筑物安全使用要求，避免其结构稳定性、应用价值等受到不利影响。
2、抗震设计重要性高层建筑结构设计中，为了使抗震设计工作能够落实到位，应对其设计重要性有所了解。
具体表现为：（1）通过对抗震设计的充分考虑，有利于提高高层建筑设计及应用质量，并使其结构应用中有着良好的刚度、延性等，满足稳定性方面的要求；（2）抗震设计工作的及时开展及作用发挥，也能使高层建筑应用更具安全性，为其结构科学设计工作水平的提升提供参考依据，实现建筑领域的可持续发展，也能使高层建筑结构设计更加科学、合理。
因此，在完成高层建筑建设工作的过程中，应加深对与之相关的结构抗震设计的重视程度。
二、高层建筑结构抗震现状分析我国的很多现有以及在建的高层建筑或多或少都考虑到了抗震这一环节，但是很多时候设计方以及建筑方都未能将防震这一环节落实到位，我们通过调查发现了我国目前高层建筑结构存在的一些普遍问题，主要集中体现在高层建筑高度超标，很多开发商为了谋取更多的利益，选择了将高层建筑建的超过安全高度，而一旦建筑物高度超过了安全设计高度以后，其结构危险系数就会增加，稳定性自然而然也会随着下降，在遭遇地震以后就会导致建筑物更容易损坏或者倒塌；其次一个比较普遍的问题就是高层建筑的建筑地址选择也存在一些问题，随着城市人口越来越多，对于住宅的需求也随着增大，开发商为了取得更多的利益，尽可能的开发可利用的土地资源进行高层建筑的建设，但是由于为了加快开发速度，很多的高层建筑在选择建筑地址前没有充分的考虑到地质问题，没有对建筑地的地质结构进行严格的勘探，这对于房屋建成以后的抗震性也是很大的考验，很大程度上也影响了高层建筑结构的抗震性。
浅谈超高层结构的抗震和超限设计
浅谈超高层结构的抗震和超限设计超高层建筑是指高度超过300米，同时包含超过80层的建筑物。
这些建筑不仅高度超出常规建筑，其建筑结构也需要考虑超越常规的设计要求，如抗震和超限设计。
本文将从这两个方面浅谈超高层结构的设计和特点。
一、超高层结构的抗震设计超高层结构的抗震设计是其中最重要的一环。
这是因为超高层建筑的高度和体积比通常的建筑要大得多。
因此，它们受到外部地震和内部荷载的影响更大。
此外，由于建筑结构和搭载设备的复杂性，超高层建筑的构造更为复杂，难度也更大。
因此，超高层建筑的抗震设计需要考虑以下三个方面：1.地震参数的分析和确定地震参数是指地震发生时可能产生的各种力和荷载。
抗震设计需要对这些参数进行详细的分析和确定。
这包括地震的等级和其穿透力，建筑物的动态反应和结构体系的耐震设计等。
抗震设计需要对建筑整体进行考虑，包括立面、地基和结构布局等。
2.结构体系的设计结构体系是指建筑的骨架。
超高层建筑需要采用抗震设计，从而确保其在地震发生时不会倒塌。
这需要使用更复杂的结构体系，以承受更大的荷载。
超高层建筑的钢结构和混凝土结构通常是采用混合结构，以提高其抗震能力。
3.建筑材料的质量和使用超高层建筑的建筑材料要求更高的品质，以提高其抗震能力。
建筑材料必须能够应对各种环境和气候的挑战，同时也要符合建筑材料的性能标准。
建筑材料的选择应该基于建筑物的结构体系和受力情况，以确保其能承受地震和其他荷载。
二、超高层结构的超限设计超高层建筑的设计也需要考虑超限设计。
这是指建筑组件和结构的超出正常范围的设计。
超限设计在保证安全的同时也增加了建筑的复杂度。
超高层建筑的超限设计包括以下几个方面：1.结构强度结构强度是保证超高层建筑整体结构稳定的重要因素之一。
超高层建筑的结构强度需要符合超出正常水平的设计要求。
这包括弯曲、扭转和拉伸等不同方向的测量，以及不同角度和形状的标准。
2.动态反应超高层建筑对地层和动态反应的要求更高。
特别是在突发事件或重大地震发生时，超高层建筑必须考虑其动态反应。
某超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析
某超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析一、基础与承载力体系超高层剪力墙住宅结构的基础是其承载力体系。
准确的基础设计和承载力体系能够为超高层住宅提供牢靠的抗震保护。
因此，在超高层住宅建设中，应该注重基础的设计和承载力体系的构建。
1.基础设计超高层住宅的基础设计必须严格按照规范要求，采用先进的工程技术和方法进行设计。
应考虑到地震力的影响，以及地质地形的不同，对设计方案进行科学的分析和论证。
此外，还应根据地区不同的基本风险等级，制定适宜的基础设计标准。
2.承载力体系超高层剪力墙住宅结构的承载力体系应该是一种合理的结构形式，能够充分吸收和分散地震力的作用，并将其传递到地基中。
承载力体系主要是指结构的支撑体系和墙体结构的布置形式。
在超高层住宅建设中，应采用合适的承载体系设计方案，包括支撑点的位置、墙体的数量、形状和布置形式等。
二、墙体结构设计超高层剪力墙住宅结构的墙体结构设计是影响其抗震性能的关键环节。
在墙体结构设计中，应充分运用抗震设计理论和方法，考虑到墙体结构的强度、刚度和耗震能力等因素。
具体地说，应注意以下几点：1.墙体布局墙体的布置应合理，既要保证结构的强度和刚度，又要考虑到整个建筑的平面尺寸、均匀度和稳定性。
应采用充分的机理分析方法和计算机仿真技术，确定合适的墙体布置。
2.墙体形状影响墙体形状的因素有很多，例如墙体高度、宽度、倾斜度等。
针对超高层住宅的设计，应充分考虑墙体自重和地震作用，确定合适的墙体高度和宽度等尺寸参数。
3.墙体强度墙体的强度是决定其耗震能力的关键因素。
在墙体强度设计时，应采用先进的材料和技术，确定合适的抗震设计参数和墙体施工工艺。
1.连接件的选取连接件的选取应满足其材料和技术要求，具有足够的强度和刚度，并具备良好的耗震性能。
连接件的安装应符合施工规范，确保连接件能牢固固定在墙体上，并具有良好的耗震性能。
四、质量控制超高层剪力墙住宅结构的建设需要严格的质量控制和监测。
应根据规范和标准，对建筑材料和建筑施工过程进行有效的质量控制和质量检测。
超高层建筑结构抗震设计分析
超高层建筑结构抗震设计分析发布时间：2022-09-28T05:48:49.522Z 来源：《中国建设信息化》2022年5月10期作者：李正东[导读] 抗震工程设计是建筑工程中不可少的部分，也是为了满足多地震地区而附加的设计方式。
李正东基准方中建筑设计股份有限公司湖北省武汉市 430061摘要：抗震工程设计是建筑工程中不可少的部分，也是为了满足多地震地区而附加的设计方式。
其中抗震的设计也要区分不同的地域，以及多种不同烈度的地震强度，所采用加固的方式也各不相同。
同时抗震设计主要运用在其结构承载以及加固的部位，对应不同的地震等级也会有不同的处理方式。
在土木工程建设过程中，加入科学合理有效的抗震设计可以提高建筑的稳定性和安全性，也会保障建筑抗震的效果。
关键词：建筑结构抗震设计中图分类号：TU352 文献标识码：A引言随着时代的发展，人们对建筑物的需求日益多样化，建筑结构体系也愈趋复杂，由此产生了超限高层建筑——超出国家现行规范、规程中规定的适用类型的高层建筑，主要包括高度超限、规则性超限、结构类型超限、超限大跨空间结构4种情况。
超限高层建筑受力情况复杂，不仅要考虑结构受力一般情况，还要关注水平荷载比重增加、风荷载和地震作用影响、舒适度验算、温度作用和风荷载下的内力与结构抗倾覆能力等因素，而要实现超限高层结构设计的合理性、安全性和经济性目标要求，关键在于结构的地震反应分析。
因此，本文对超限高层结构抗震性能设计进行了探讨。
1超限高层结构抗震设计方法1.1建筑结构抗震设计分析方法建筑结构抗震设计最早采用“静力法”，按建筑物质量的0.1倍估计地震水平力。
这种抗震设计方法极为粗糙，误差较大。
随后提出了反应谱理论，利用反应谱计算结构动力特性，在很长时间里用于结构的抗震设计，然而这种方法仍有不足，因为在设计时将结构假定为线弹性体，将惯性力等视为静力进行计算，不能有效展示地震作用的时间效应、构件变形状态和损伤进展，结构进入弹塑性状态计算误差较大。
某超高层钢筋混凝土结构的抗震设计分析
３结构 的 弹塑 性 地 震 分 析
本 工 程 的高 度 已 经 超 过 了我 国钢 筋 混 凝 土设
计 规范所 规定 的高层 建筑 限值 （ １ ３ ０ ｍ） 的要 求 ， 属 于 是 超高层 建 筑 。为 了确保 罕遇 地震 时结 构 的安全 可 靠。 对 结构 进行 了罕遇 地 震下 的弹 塑性 地震 分 析 计
凝 土结 构 ， 一 般来 说 ， 可 以考 虑底 盘 的 刚度 、 房 屋 的 高 度 和承 载能力 对 结构 的抗 震作 用 ． 但 是 对 于多 塔
时， 全 部 的杆 件 、 楼 板 和 基 础周 围 的 土都 没有 做 刚
性 的假定 。考虑 地下 室 （ 三层） 进行 计 算 ， 计 算 时考 虑桩 土 的共 同作 用， 土 的抗侧 向力和 桩 的抗 侧 向力 。
性 能进 行 分 析 。 关键词： 超 高层 ： 钢筋混凝土 ： 抗 震
０引 言
目前 ， 我 国现行 的规 范对 超 高层 建筑 结 构 的规 定 还不 够完 善 。 科 研 和设计 人 员 利用 有 限元计 算 分 析 软件， 对 高层及 超高 层建筑 结 构进行 分析 及研究 ， 有 益 于今 后 复 杂 体 型 高层 建 筑 结 构 的分 析 及 抗 震 设计 的标 准 化和规 范化 。 对 于超 高层 单塔 楼钢筋 混
构 。东塔 楼 和西塔 楼都 有 ３层 的地 下室 ， 两个 塔楼
根 据 结 构 的 动力 计 算 结 果 和实 际 的 工作 使 用 情况 可 以看 出 ， 双塔 结 构 的周期 和振 型规 律 和 单一 的单 塔结 构不 同 。 通过 对 地震 波 的 弹性 计算 可 以发现 ， 远 震 时 的 地震 作用 周 期较 长 ， 结 构 整体 在 远震 多 遇地 震 下 的 反 应要 比近 震 多遇 地 震 时 明显 ， 但是 结 构 的整 体 位
超高层建筑结构的抗震研究
超高层建筑结构的抗震研究随着人们生活水平的提高和城市化进程的迅猛发展，超高层建筑已经成为城市发展的重要象征。
但是由于超高层建筑本身的高度和结构复杂性，其抗震能力也成为了极具挑战性的问题。
本文将从几个方面对超高层建筑结构的抗震研究进行探讨。
一、理论基础超高层建筑的抗震设计需要依据一系列的理论基础来进行分析和计算。
其中最基础的理论基础是土木工程力学，其对于大型工程的分析和设计都是必不可少的。
此外，超高层建筑抗震研究还需要涉及地震学、结构力学、结构动力学等学科领域。
在理论基础方面的积累和发展，为超高层建筑抗震研究提供了坚实的基础。
二、结构材料选择超高层建筑在设计中通常需要选择高强度的结构材料，以满足设计规定的抗震要求。
目前常用的结构材料包括混凝土、钢筋混凝土、钢结构等。
其中，混凝土是一种常用的结构材料，因其易于施工、保温隔热、抗压强度高等优势而广泛应用。
而钢筋混凝土则是一种综合性能较好的结构材料，由于其具有较高的抗拉强度、延展性和抗震性能等特点，近年来成为了超高层建筑建设中的常用材料。
三、结构设计超高层建筑的结构设计需要考虑到建筑高度、风荷载、地震动力学等多个因素。
在结构设计中，对于梁柱、楼板、框架等结构体系都需要进行优化设计和分析计算。
此外，还需要进行一系列严格的模拟计算和扭曲分析，以最大限度地保证结构的抗震性能和安全性。
在设计过程中，需要对超高层建筑进行全周期性地设计，以确保其在地震条件下的可靠性和稳定性。
四、抗震措施超高层建筑的抗震措施包括地震隔离系统、钢筋混凝土墙体等。
其中，地震隔离系统是一种逐年成熟的新型抗震措施，在超高层建筑的抗震研究中常常使用。
在地震隔离系统中，通过将建筑与地基之间放置可变形的隔震垫片，以减少地震波对于建筑的影响。
钢筋混凝土墙体则是一种常用的抗震措施，它在保证建筑整体性和稳定性的同时，还能够增加建筑的抗震能力。
五、灵活性设计超高层建筑的结构设计还需兼顾灵活性因素，以保证其在地震条件下的安全性。
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某超高层结构二阶段抗震设计浅析
摘要:本文通过上海某工程二阶段抗震设计,提出了一些新的分析指标,用于揭示框架-钢筋混凝土核心筒结构的薄弱环节,并采用动力弹塑性时程分析验证与之比较。
由于目前需要进行二阶段设计的工程多为非规则结构,而非规则结构往往带有特殊性,但本工程只存在高度超限,平面和竖向布置基本规则,因此得到的规律对于同类型结构更具有借鉴意义。
关键词:高层建筑抗震
1上海某工程简介
本工程建筑场地类别为Ⅱ类,设防烈度为7度(0.15g),属设计I组。
建筑共48层,第1、第2层主要为大堂空间,3～5层为商业用途,17层、33层为设备层,其他楼层为办公室用途。
建筑总高215m(含出屋面结构),第1层层高为6.0m,2～5层为5.2m,设备层层高为4.5m,标准层层高为4.1m。
建筑1～5层带局部裙房,标准层平面为正方形,建筑边长为44.6m。
结构体系采用钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒。
2由核心筒所承担的抗震分析
采用ETABS9.20[2]对结构进行分析,计算得到整体结构平均重力为14.9KN/m2。
结构模态见表1。
由表1可知,前几阶振型耦合分量低,振型“纯净”,第一扭转周期与第一平动周期的比值为0.62,结构具有较大的整体抗扭刚度。
采用GB50011-2001[1]的地震影响系数曲线,主要地震效应计算结果见表2。
带偶然偏心的地震作用下底部3层的扭转位移比超过了1.2,若不考虑偶然偏心,则各楼层扭转位移比均小于1.2。
由于底部的层间位移角较小,且带有裙房,故认为结构的扭转基本规则。
此外,其他指标均在规范允许的范围内,结构抗震性能良好。
地震作用产生的内力主要由核心筒所承担,结构在水平地震作用下呈弯曲变形,层间位移中整体弯曲产生的层间刚体转动位移比例较大,层间位移角曲线很难准确反映竖向刚度的变化。
地震作用下的层间位移角曲线比较光滑,无明显突变现象。
经研究发现,剔除整体弯曲影响的层间位移角变化率可找出竖向刚度的突变位置,层间位移角变化率定义为:
式中:Dn和Dn-1分别为第n层和第n-1层的层间位移角。
由计算得到的层间位移角变化率可知,层间位移角变化率曲线在第5层出现转折,该位置接近底部加强区,应关注地震作用下结构在该位置的反应。
为保证结构的抗震性能,p
为达到“中震可修”的要求,本工程采用了竖向构件“中震不屈服”的设计方法。
中震不屈服即根据构件实际配筋、按材料强度的标准值计算构件的承载力,并与中震下的效应组合进行比较。
各种荷载效应在组合时不考虑分项系数,若组合后的效应小于构件承载力,则表示构件未屈服。
中震作用分析前应先确定中震的地震效应,本工程采用了振型分解反应谱的方法,这是因为“中震可修”意味着结构在一定程度上进入了非线性,由于地震作用的随机性质,非线性结构要获得统计意义上的响应存在很多困难,而中震不屈服可保证构件不出现明显的塑性变形,故采用振型分解反应谱法计算得到的地震效应与实际差距不大。
这种做法本质上是与小震验算一致的,只是提高了地震作用在总效应中的比例,突出地震的影响。
本工程在中震分析中引入了抗力富余度的概念,用于定量研究结构抗力和地震效应之间的关系。
抗力富余度定义为构件扣除自重效应的富余承载力与地震组合效应的比值,若比值不小于1,则表示构件未屈服。
该指标直观体现了各构件的抗震能力,可揭示结构在地震作用下的薄弱环节。
根据构件的受力性质不同,对剪力墙、钢管混凝土柱和钢筋混凝土柱编制程序,计算各种工况的抗力富余度。
剪力墙计算结果示于图3中,由该图可知,各层剪力墙抗力富余度均大于10,满足中震不屈服的要求。
钢筋混凝土剪力墙抗力富余度自下而上逐渐增大,表现出悬臂构件的特点,在水平地震作用下底部不仅承受最大的内力,而且抗力富余度为最小值。
若增大地震作用,则底部最早进入塑性状态,因此剪力墙底部应适当加强,提高其变形能力。
在计算底部剪力墙时还发现,各种地震荷载组合效应中,弯拉工况与剪力墙屈服承载力包络线的距离最近,如图4所示,相应工况的抗力富余度最小,这表明核心筒底部最容易出现受拉屈服。
框架柱的计算结果也示于图3中。
由图3可知,钢管混凝土柱的抗力富余度较大,若地震作用下构件的内力路径不改变,大部分的钢管混凝土柱甚至可达到大震不屈的状态,这有利于框剪结构(框架-核心筒结构)二道防线的实现。
随楼层的升高,各层柱的抗力富余度略有减小的趋势。
36层以上为钢筋混凝土柱,钢筋混凝土柱的抗力富余度小于钢管混凝土柱,柱的抗力富余度曲线大幅下降。
钢筋混凝土柱的抗力富余度较小,然而上部框架所承担的总剪力和总弯矩比例较大,且受高阶振型的影响,故对钢筋混凝土柱应适当提高抗震构造措施。
4本工程中对罕遇地震中的抗震分析
4.1弹塑性变形验算
抗震第二阶段设计的重点是罕遇地震下的弹塑性变形验算,本工程采用ABAQUSV6.7进行动力弹塑性时程分析。
混凝土采用塑性损伤破坏模型,应力-应变关系按GB50010-2002《混凝土结构设计规范》附录C选用;钢材和钢筋采用Mises屈服准则和等向强化二折线模型,强化段刚度取0.01E(E为钢的弹性刚度)。
通过单元的“生”与“死”来模拟施工阶段的结构受力。
为保证模型的准确,在施工模拟结束后进行模态分析,结果显示ABAQUS模型和ETABS模型吻合良好。
混凝土采用了塑性损伤破坏模型,故可由受压和受拉损伤因子了解大震作用下结构的性能表现。
由于核心筒剪力墙控制着结构的抗震性能,以下主要描述核心筒的受压和受拉损伤情况。
核心筒受压损伤发展历程如下:0～7.45s内结构基本处于弹性工作状态,核心筒混凝土基本没有出现受压损伤,核心筒混凝土的最大受压损伤因子在0.05以下;随着结构振动加大,筒体角部及连梁首先出现损伤,其中筒体角部以及外围连梁损伤较为明显,在11s时刻,混凝土筒体角部受压损伤约为0.1,连梁约为0.4,筒体其他部位混凝土剪力墙尚未出现受压损伤;随着地震输入的持续,结构核心筒角部受压损伤得到进一步扩展,在20s时刻,连梁受压损伤因子达到0.45,筒体角部约为0.3;地震输入的20～30s时间过程中,连梁的损伤进一步增加,但连梁的受压因子均未超过0.5,而筒体其他部位的受压损伤因子变化不大。
核心筒受拉损伤发展历程如下:0～5.4s内结构基本处于弹性工作状态,核心筒混凝土基本没有出现受拉损伤;随着结构振动加大,中部筒体连梁首先出现损伤,即出现受拉开裂现象,在7.5s时刻,中部筒体连梁受拉损伤因子最大约为0.6。
核心筒其他部位则未发生受拉损伤;随着地震的持续输入,底部核心筒角部开始出现受拉损伤,损伤的区域不断增加,同时中部筒体连梁的受拉损伤因子继续增加,在10.3s时刻,核心筒的最大受拉损伤因子约为0.8;随着地震的持续输入,核心筒角部出现大面积的受拉损伤,且受拉损伤区域开始形成稳定区域,在30s时刻最大的受拉损伤因子达到0.95,这时混凝土已经基本退出工作,筒体拉力主要由剪力墙中的钢筋承担。
4.2抗震比较
3个等级地震效应的分析手段和侧重不同,大震的结果可验证小震和中震分析的可靠性和所采用措施的有效性。
本工程大震的分析结果表明,连梁损伤较严重,这与小震下连梁应力水平较高、抗力富余度较小的结果相符。
剪力墙损伤最严重的地方并不是层间位移角最大的楼层,这与结构呈弯曲型变形的特点相关;剪力墙在4～6层出现明显的受压损伤,该位置层间位移角曲线没有很明显的突变,剪力墙的抗力富余度也没有明显减小的迹象,原因在于层间位移角变化率在第5层出现较大的转折,该位置的刚度变化较大,容易引起塑性变形集中,出现较大损伤。
剪力墙底部出现大范围的受拉损伤,这与中震分析的结果一致,中震下作用剪力墙的抗力富余度在底部最小,且接近屈服状态;最小抗力富余度为弯拉工况,故
剪力墙出现比较严重的受拉损伤。
5结语
(1)框架-核心筒结构抗震性能主要由核心筒所控制,钢管混凝土柱的框架可实现二道防线的作用,按规范设计可实现本工程的抗震设计目标;(2)框架-核心筒结构的连梁、剪力墙的底部加强区和结构刚度突变区域是核心筒的薄弱环节;(3)按现行规范设计的核心筒受拉应力工况所控制,大震作用下受拉损伤比较严重;(4)层间位移角变化率(规律)反映弯曲型变形结构的竖向刚度变化(特征);(5)构件的抗震富余承载力与地震效应之比能够揭示地震作用下结构的薄弱环节,可预测结构损伤的类型和部位。
参考文献:
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