本文關鍵詞：中美高層鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)抗震設計與評估　出處：《清華大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 中美規(guī)范 高層建筑 基于性能 抗震設計 地震損失

【摘要】：鋼筋混凝土(RC)框架-核心筒結(jié)構(gòu)是中美兩國高層建筑廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式之一,對比研究兩國鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震設計方法以及抗震性能,對進一步完善我國高層建筑抗震設計具有重要的意義。本文系統(tǒng)研究了兩組中美典型鋼筋混凝土框架-核心筒對比案例的抗震設計及其抗震性能,主要成果如下:(1)總結(jié)歸納中美兩國基于性能抗震設計規(guī)范的發(fā)展及現(xiàn)狀,介紹了各現(xiàn)行基于性能抗震設計規(guī)范的主要成果,以及下一代基于性能抗震設計方法。(2)選取了兩組中美高烈度區(qū)RC框架-核心筒結(jié)構(gòu)的對比案例,完成了案例一之中的中國方案抗震設計,并詳細對比了各組案例中美設計結(jié)果的差異。結(jié)果表明,在相同地震危險性條件下(案例一),由中國規(guī)范反應譜計算的設計地震作用較大,且中國規(guī)范對結(jié)構(gòu)層間位移角的限制比較嚴格,二者共同導致中國方案的材料用量顯著高于美國方案;在相同設計基底剪力條件下(案例二),美國方案部分構(gòu)件的截面較大,剪力墻邊緣構(gòu)件的約束范圍及邊緣構(gòu)件的總縱筋面積和箍筋體積配箍率均較大,并且框架柱的體積配箍率也比中國方案大,因而美國方案主要承重構(gòu)件的材料用量略大于中國方案。(3)建立了案例結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,采用彈塑性時程分析方法評估了兩組案例、四個結(jié)構(gòu)在三種地震強度下的抗震性能,并研究了結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力。結(jié)果表明,在相同地震危險性條件下(案例一),中國方案的抗震性能及抗倒塌能力略好于美國方案;在相同設計基底剪力條件下(案例二),美國方案的抗震性能及抗倒塌能力均好于中國方案。(4)采用下一代基于性能抗震評估方法——FEMA P58方法評估對比了兩組研究案例各結(jié)構(gòu)方案在三種地震強度作用下的損失情況(修復費用、修復時間和人員傷亡)。結(jié)果表明,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的修復費用及修復工日均占總費用、總工日的絕大部分;除結(jié)構(gòu)倒塌外,可能引起人員傷亡的易損集合主要是天花板和電梯。在相同地震危險性條件下(案例一),三種地震強度下,中國方案的修復費用均小于美國方案;在多遇地震和設防地震下,中國方案的修復工日小于美國方案,而在罕遇地震下中國方案修復工日略大。在相同設計基底剪力條件下(案例二),三種地震強度下,美國方案的修復費用和修復工日均小于中國方案。
[Abstract]:Reinforced concrete (RC) frame core tube structure is one of the most widely used structure form two high-rise buildings, the seismic design method of comparison of two reinforced concrete frame core wall structure and seismic performance, it has important significance to further improve the seismic design of high-rise buildings in our country. The seismic design and seismic performance of this system on the two group of typical reinforced concrete frame core tube between case, the main results are as follows: (1) summarizes the two performance based seismic design code development and the present situation, introduced the current main achievements performance based on seismic design code, as well as the next generation of performance based seismic design method. (2) the comparative case the two group of Sino US high intensity zone RC core structure, China scheme of seismic design completed in one case, and a detailed comparison of each case The difference between the design results. The results show that under the same seismic hazard conditions (one case), by China standard response spectrum seismic design calculation and specification of large Chinese structure interlayer displacement angle of more stringent restrictions, the two common cause China scheme the amount of material was significantly higher than that of America in the same design scheme; base shear conditions (case two), the program component of the larger, bound shear wall edge member and edge member longitudinal reinforcements and stirrups stirrup ratio are larger, and the column volume stirrup ratio than the Chinese scheme, so the United States scheme of the main load-bearing components of materials the amount is slightly larger than the Chinese scheme. (3) the establishment of a three-dimensional finite element model of case structure, the elastic-plastic time history analysis method to evaluate two groups of cases, four in three kinds of earthquake intensity structure under seismic performance, And to study the seismic collapse resistance of the structure. The results show that under the same seismic hazard conditions (one case), seismic performance and collapse resistant capacity Chinese scheme is slightly better than the U.S. program; in the same design base shear conditions (two cases), seismic performance and collapse resistant capacity were better than the U.S. Chinese. (4) the next generation of performance based seismic evaluation method, FEMA P58 method to assess the loss of contrast group two cases each model under three kinds of earthquake intensity under the action (repair cost, repair time and casualties). The results show that the repair costs and repair work of non structural components are the total cost of most of the total days; in addition to the structure collapse, may cause casualties of the vulnerability is mainly set ceiling and elevator. In the same seismic hazard conditions (one case), three kinds of earthquake intensity, China. The repair costs are less than the case; in the earthquake and the earthquake intensity, repair work Chinese scheme is less than the United States, and under rareearthquake Chinese scheme slightly. On the same day to repair the design base shear conditions (two cases), three kinds of earthquake intensity, the scheme and repair costs the repair work is less than China scheme.

【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU973.17

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本文編號：1408391