【摘要】：歷次地震事件中,強主震發(fā)生后通常伴隨著一系列強余震的發(fā)生,而強余震作用會進一步加重結(jié)構(gòu)的累積損傷,甚至成為結(jié)構(gòu)倒塌破壞的決定性影響因素。高層和超高層建筑的地震破壞往往會造成更為嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,嚴重影響災(zāi)后救援和重建工作的開展。我國現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范和超限高層建筑專項審查文件中都僅考慮單次主震作用的影響,而忽略了余震作用對這類結(jié)構(gòu)帶來的危險性。因此本文以一超高層框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)為例,研究了主余震序列型地震動對這類結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)對一實際框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)建立了基于材料的精細化有限元模型,并對比驗證了所建模型的準確性和可靠性。介紹了基于材料損傷評價構(gòu)件性能水平的方法,在此基礎(chǔ)上提出一種適用于框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)的地震整體損傷量化方法。結(jié)果表明由該方法計算得到的結(jié)構(gòu)整體損傷指數(shù)能夠有效量化反映出結(jié)構(gòu)的損傷情況。(2)采用基于目標反應(yīng)譜的選波方法,僅考慮主震反應(yīng)譜與目標反應(yīng)譜擬合,挑選出18組真實的主余震序列,其中包含了5組余震脈沖型主余震序列,以考慮脈沖型地震動對結(jié)構(gòu)的可能不利影響。以結(jié)構(gòu)第一周期對應(yīng)的譜加速度值Sa(T_1)作為地震動強度指標進行調(diào)幅,且雙向輸入。結(jié)果表明調(diào)幅后主震強度分布范圍較廣且總體偏大,可以檢驗框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)在罕遇地震等高危險性水平地震作用下的抗震性能。(3)基于增量動力分析的結(jié)果,通過分析結(jié)構(gòu)的時程響應(yīng)和構(gòu)件性能水平發(fā)展情況,研究了框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)的損傷分布與損傷發(fā)展規(guī)律,對比了余震作用對不同損傷指標的影響,最后繪制了結(jié)構(gòu)的地震易損性曲線,從概率角度評價余震作用對該類結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。結(jié)果表明,框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)在主震中受損后,余震作用下各類構(gòu)件的損傷出現(xiàn)不同程度加重,且沿結(jié)構(gòu)高度分布不均;不同損傷指標反映余震附加損傷的能力不同,且受余震相對強度影響較大;考慮余震影響后,結(jié)構(gòu)對應(yīng)不同極限狀態(tài)的易損性均增加,結(jié)構(gòu)的預(yù)期性能目標得不到保證。
【圖文】：

a) 深圳地王大廈 b) 上海希爾頓酒店圖 1-1 框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)在超高層建筑中的應(yīng)用地震歷來是人類面臨的最嚴重的自然災(zāi)害之一，而抗震性能是結(jié)構(gòu)安全性能。震害資料表明，強主震往往會誘發(fā)一系列強余震的發(fā)生。 年 9 月 4 日發(fā)生在新西蘭克賴斯特徹奇（Christchurch）的 7.1 級強人員死亡，且建筑物也未大量倒塌。而隨后在 2011 年 2 月 22 日、6及 12 月 23 日又發(fā)生三次強度較大的余震，其中 2 月 22 日發(fā)生的 6- 1 -

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文成，豎向體型較為規(guī)則均勻。結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件截面及材料信息如表 2-1 所示，，其中外框架鋼管混凝土柱均采用 Q345 等級鋼材。結(jié)構(gòu)在第 23 層和第 32 層設(shè)加強層，沿結(jié)構(gòu)弱軸方向（X 向）布置方鋼管斜撐，以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。結(jié)構(gòu)標準層樓板厚度為 110mm，混凝土強度等級為 C30，因建筑功能需要，第 1 層和第 4 層樓板局部大開洞形成躍層。外框架鋼梁以工字型鋼梁為主，工字型鋼梁高度為 200~1200mm 不等；除第 23 層鋼梁采用 Q390 等級外，其他樓層鋼梁均采用 Q345 等級。全樓各類構(gòu)件的鋼筋等級為 HRB400。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU973.1

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