【摘要】：隨著高層建筑的不斷發(fā)展,主樓與群樓之間逐漸出現(xiàn)復(fù)雜造型的空間異形鋼結(jié)構(gòu)屋蓋。蘇州太平高層建筑采用的是一種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)形式-絲綢狀裙房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋,然而目前國內(nèi)外尚未對這類結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行研究。另外,近年來為了緩解大中型城市地面交通壓力,地鐵建設(shè)進(jìn)入密集期,出現(xiàn)很多鄰近地鐵線路的復(fù)雜高層建筑,但是地鐵運行引起周邊地下室結(jié)構(gòu)以及帶空間異形裙房鋼屋蓋的高層建筑的激勵響應(yīng)研究尚缺乏。本文依托蘇州太平高層建筑項目,開展了帶絲綢狀裙房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的高層建筑抗震性能和地鐵振動響應(yīng)分析,主要研究工作如下:(1)采用有限元軟件對由彎扭箱型鋼構(gòu)件組成的絲綢狀裙房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行自振分析,獲得該屋蓋的振型、周期和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。接著對該屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行線性屈曲分析和非線性穩(wěn)定性分析,了解了該屋蓋的屈曲模態(tài)和整體穩(wěn)定性。(2)建立了帶絲綢狀裙房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的高層建筑的數(shù)值分析模型,考慮了球型抗震支座對主樓與裙房連接處的影響,明確了材料的本構(gòu)關(guān)系模型,給出了模型簡化計算方法。通過兩種有限元軟件計算得到的模型質(zhì)量、周期和振型,并進(jìn)行了對比,驗證了本文有限元分析模型的可靠性和準(zhǔn)確性。(3)通過規(guī)范選取天然地震波和擬合人工地震波,然后將其輸入彈性和彈塑性分析模型中,結(jié)合我國規(guī)范對基底剪力、彈性和彈塑性層間位移角、樓層加速度進(jìn)行分析,接著對設(shè)置球型抗震支座后裙房鋼屋蓋的減震效果和主樓與裙房連接處的地震反應(yīng)進(jìn)行對比分析。(4)建立了包含地鐵車站和地下室結(jié)構(gòu)的地下二維模型,輸入地鐵振動激勵荷載,通過相應(yīng)振動評價方法,對地下室結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)進(jìn)行分析,最后將地表點加速度時程輸入至三維地上結(jié)構(gòu)模型中,分析地鐵激勵下主樓的動力響應(yīng)以及裙房鋼屋蓋的減振效果。(5)采用二維地下模型和三維地上模型,進(jìn)行地鐵振動激勵下地下和地上結(jié)構(gòu)動力特性的參數(shù)分析,具體參數(shù)包括:地基土質(zhì)、地鐵運行速度、地鐵車站埋深、車站與地下結(jié)構(gòu)的距離、筏板基礎(chǔ)厚度以及是否有地下連續(xù)墻等;得到不同參數(shù)對地下室和主樓結(jié)構(gòu)的豎向振動影響規(guī)律,給出了可應(yīng)用于實際工程的地下室和主樓結(jié)構(gòu)的豎向振級評價公式。
【圖文】：

第 2 章 絲綢狀裙房鋼屋蓋屈曲模態(tài)與穩(wěn)定性分析基于同樣數(shù)量的自振模態(tài)，多重 Ritz 向量集的動力分析較特征向量法得到更大的結(jié)構(gòu)質(zhì)量參與系數(shù)和更精確的結(jié)果，因此，本節(jié)采用多重 Ritz分析絲綢狀裙房鋼屋蓋的自振頻率和振型。2.3.1 計算模型建立 MIDAS/Gen800 分析模型，如圖 2.2 所示。結(jié)構(gòu)自重由軟件自動計面附加恒載取 1.0kN/m2，均布活荷載取 0.5kN/m2，屋面基本風(fēng)壓取 0.45kN年重現(xiàn)期，B 類地面粗糙類別），基本風(fēng)壓取 0.45kN/m2。2.3 屋蓋自振分析

(i) 第九階振型 (j) 第十階振型圖 2.3 裙房屋蓋前十階振型圖Fig 2.3 First 10 vibration modes of podium roof圖 2.4 裙房屋蓋各方向最大振型圖Fig 2.4 Maximum mode diagrams of podium roof in all directions2.3.3 支座形式的影響分析為了研究高層主樓和裙房設(shè)置球型抗震支座的連接性能，建立設(shè)置抗震支座和固接支座的模型，，得到裙房屋蓋的前 45 階自振頻率，如圖 2.5 所示。(a) X 方向 (b) Y 方向 (c) Z 方向
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU973.31;U231

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭宇飛;陳彬磊;甘明;;深圳灣體育中心鋼結(jié)構(gòu)屋蓋穩(wěn)定性能研究[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展;2015年04期

2 祝志文;陳魏;江洪波;;地下室地鐵運行激勵下的振動特性研究[J];振動與沖擊;2015年12期

3 胡淑輝;孫鵬;劉鋼;;上海某項目超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];建筑結(jié)構(gòu);2014年24期

4 陸道淵;劉燦;姜文偉;黃良;李敏;哈敏強;;體型收進(jìn)對多重復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)抗震性能影響分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2014年18期

5 陳穎智;童樂為;朱文偉;王劍非;周鋒;陳以一;吳永紅;;曲靖體育場鋼屋蓋整體穩(wěn)定性能分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2014年04期

6 曾賓;馬玉宏;黃襄云;沈朝勇;陳小飛;;大底盤多裙房復(fù)雜超高層建筑基礎(chǔ)隔震設(shè)計與研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2013年05期

7 馬俊玲;丁海平;;土層地震反應(yīng)分析中不同阻尼取值的影響比較[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2013年05期

8 徐自國;陳濤;孔慧;肖從真;劉軍進(jìn);黃國輝;;部分弱連接大底盤塔樓偏置結(jié)構(gòu)地震仿真分析及設(shè)計建議[J];建筑科學(xué);2013年05期

9 程亮;張彥彥;曾慶曦;卡哈爾;劉學(xué)春;;地鐵運行對周圍高層鋼框架結(jié)構(gòu)影響的研究[J];中國科技信息;2013年10期

10 樓夢麟;賈寶印;宗剛;單濤濤;;混凝土連續(xù)墻隔振后建筑結(jié)構(gòu)的地鐵振動實測與分析[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

本文編號：2602442