【摘要】：近年來，全國各地涌現(xiàn)出了一大批可作為城市地標(biāo)的超高層建筑，為了適應(yīng)更高的建筑高度，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐步被性能更加優(yōu)良的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)所取代。在框架-核心筒結(jié)構(gòu)中設(shè)置水平伸臂加強(qiáng)層是控制結(jié)構(gòu)側(cè)移的一種常用手段，但同時會引起結(jié)構(gòu)剛度、內(nèi)力突變，對抗震不利。因此，重點(diǎn)考慮內(nèi)力突變因素，對型鋼混凝土組合框-筒結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)層設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化具有重要的工程實(shí)際意義。 本文以一棟36層、140.4m高的實(shí)際帶加強(qiáng)層的型鋼混凝土組合框-筒結(jié)構(gòu)為原型，利用有限元軟件ETABS建立了簡化模型，通過對變量不同的十八組方案進(jìn)行對比分析，研究了鋼桁架伸臂加強(qiáng)層的位置、數(shù)量和剛度對型鋼混凝土組合框-筒結(jié)構(gòu)以下力學(xué)性能的影響：（1）結(jié)構(gòu)自振特性；（2）水平荷載作用下位移；（3）7度多遇地震作用下內(nèi)力等，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程實(shí)際對方案進(jìn)行了優(yōu)選，得出了以下主要結(jié)論。 設(shè)置水平伸臂加強(qiáng)層在適當(dāng)位置可以有效增加結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，減小結(jié)構(gòu)自振周期和水平側(cè)移，加強(qiáng)層設(shè)置在中部時地震作用下內(nèi)力突變最大；設(shè)置多道加強(qiáng)層位移效果更好，內(nèi)力突變會減小，但核心筒剪力增大較多且不經(jīng)濟(jì)。隨著加強(qiáng)層剛度的增加，在位移減小更多的同時內(nèi)力突變更劇烈，設(shè)置兩層高的加強(qiáng)層可以大幅減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)力突變。對實(shí)例工程而言，一道加強(qiáng)層設(shè)置在0.8H處可取得較好的位移和內(nèi)力突變效果，實(shí)際工程中得出了在滿足結(jié)構(gòu)總體抗側(cè)剛度要求的同時應(yīng)盡量使加強(qiáng)層剛度最小，，并可以考慮將加強(qiáng)層布置為兩層樓高進(jìn)一步減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力突變等相關(guān)結(jié)論。
[Abstract]:In recent years, a large number of super-tall buildings which can be used as urban landmarks have emerged all over the country. In order to adapt to the higher building height, the traditional reinforced concrete structure has been gradually replaced by the reinforced concrete composite structure with better performance. It is a common method to control the lateral displacement of frame-core tube structure by setting a horizontal cantilever strengthened layer, but at the same time, it will cause structural stiffness and internal force abrupt change, which is unfavorable to earthquake resistance. Therefore, considering the sudden change of internal force, it is of great practical significance to optimize the strengthening layer of steel reinforced concrete composite frame-tube structure. In this paper, a 36 story, 140.4 m high steel reinforced concrete composite frame-tube structure is used as the prototype, and the simplified model is established by using the finite element software ETABS, and the 18 groups of different variables are compared and analyzed. The influence of the position, quantity and stiffness of the steel truss extension arm strengthened layer on the mechanical properties of the steel reinforced concrete composite frame-tube structure under the following conditions is studied: (1) the natural vibration characteristics of the structure; (2) displacement under horizontal load, (3) internal force under frequent earthquake of 7 degrees, etc., and based on this, the scheme is selected in combination with engineering practice, and the following main conclusions are obtained. The lateral stiffness of the structure can be increased effectively and the natural vibration period and horizontal lateral displacement of the structure can be reduced by setting the horizontal extension arm strengthened layer in the proper position. The internal force mutation is the largest when the strengthening layer is set in the middle part of the earthquake. The displacement effect of multi-channel strengthened layer is better and the sudden change of internal force will decrease, but the shear force of core tube increases more and is not economical. With the increase of the stiffness of the strengthening layer, the internal force mutation is more severe while the displacement decreases more, and the internal force abrupt change can be greatly reduced by setting the two-story high strengthening layer. For the practical engineering, the displacement and internal force sudden change effect can be obtained by setting a strengthened layer at 0.8H. In the actual engineering, it is concluded that the stiffness of the strengthened story should be minimized while satisfying the overall lateral stiffness requirement of the structure. We can also consider the conclusion that the strengthening story should be arranged as two stories height to further reduce the sudden change of internal force of the structure under earthquake action and so on.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU973.14

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本文編號：2421167