某不規(guī)則超限高層建筑彈塑性地震反應(yīng)分析*
汪大海1，劉飛2，袁理明3
- 摘 要
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汪大海1，劉飛2，袁理明3(1 武漢理工大學(xué)建筑工程系，武漢 430070； 2 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100045；3中南建筑設(shè)計(jì)院，武漢 430071)［摘要］高層建筑的彈塑性抗震分析方法主要有反應(yīng)譜法、靜力彈塑性分析法和時(shí)程分析法，時(shí)程分析法比前兩者有更強(qiáng)的適用性。以某豎向不規(guī)則超限高層建筑結(jié)構(gòu)為例，采用ANSYS軟件建立精細(xì)化的三維分析模型，進(jìn)行動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析，研究整體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的動(dòng)力響應(yīng)和關(guān)鍵構(gòu)件損傷發(fā)展情況。分析結(jié)果表明，罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的最大層間位移角在規(guī)范限值內(nèi)，核心筒體屬結(jié)構(gòu)薄弱部位，連體層上下部位的樓層成為塑性集中的區(qū)域。鋼管混凝土柱、連體層樓板及裙房屋面的大跨桁架結(jié)構(gòu)在大震作用下表現(xiàn)為彈性?？傮w來說，結(jié)構(gòu)具有好的抗震性能，滿足規(guī)范“大震不倒”的要求。［關(guān)鍵詞］高層建筑； 超限結(jié)構(gòu)； 罕遇地震； 彈塑性分析； 非線性時(shí)程分析； 抗震性能中圖分類號(hào)：TU973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002848X(2012)11004904Analysis of elastic-plastic seismic response of an irregular super high-rise buildingWang Dahai1, Liu Fei2, Yuan Liming3(1 Department of Building Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China; 2 Beijing Institute of Architectural Design, Beijing 100045, China; 3 Central south Architectural Design Institute, Wuhan 430071, China)Abstract: Seismic analysis methods of high-rise building structures mainly include response spectrum method, Push-over method and time history analysis method. Compared with the foregoing two methods, time history analysis method shows better versatility. Based on a practical vertical irregular structure beyond codes limits, ANSYS software was used to perform nonlinear time history analysis on the three-dimensional model. The dynamic response of whole structure and damage severity of key structure members were studied. The results showed that maximal story drift was below the limit value in seismic code. The core tubes were weak parts of the structure, and the adjacent stories of connecting body stories became plasticity concentration region. Concrete filled steel tubular columns, connected structure floors and the large-span trusses of podium roof were in elastic stage under rare earthquake action. Generally speaking, the building structure can fulfill the principle of 'no collapse under seldom occurred earthquake' specified in seismic design code.Keywords: high-rise building; out of codes structure; rare earthquake; elastic-plastic analysis; nonlinear time history analysis; seismic performance*武漢理工大學(xué)自主創(chuàng)新研究基金資助項(xiàng)目(113106002)。作者簡(jiǎn)介：汪大海，講師，Email：Haidexing@126.com。參考文獻(xiàn)［1］ 楊志勇,何若全. 高層鋼結(jié)構(gòu)彈塑性抗震分析靜動(dòng)力綜合法［J］. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào), 2003, 24(3): 2532.［2］ 張勝,甘明,李華峰.南京南站鋼結(jié)構(gòu)的彈塑性與多點(diǎn)多維地震輸入分析［J］. 建筑結(jié)構(gòu), 2009,39(12):7982.［3］ 鄒昀,呂西林,錢江.上海環(huán)球金融中心大廈結(jié)構(gòu)抗震性能研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào), 2006, 27(6): 7480.［4］ 呂西林,龔治國.某復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析及抗震性能評(píng)估［J］.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版 , 2006, 38(5): 593602.［5］ 焦柯, 李松柏, 陳潤(rùn)輝. 東莞海德廣場(chǎng)雙塔連體高層結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析［J］. 建筑結(jié)構(gòu), 2009,39(8) :1719.［6］ 王新, 溫四清, 金波, 等.某超高層建筑主樓結(jié)構(gòu)選型與分析［J］.建筑結(jié)構(gòu), 2009, 39(4):3639.［7］ JGJ 3—2002 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.［8］ GB 50010—2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2002.［9］ 王玉琴.如何在ANSYS中實(shí)現(xiàn)自定義梁截面［J］. 陜西工學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 19(2): 6870.［10］ GB 50011—2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 ［S］. 2008年版.北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2008.
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