【摘要】：目前,我國擁有的超限高層建筑數(shù)量居世界第一,而且,近80%的超限高層建筑都分布在7度和8度的中、高烈度區(qū),同時,我國又是地震多發(fā)的國家之一。由于超高層建筑的高度、造型或者結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度超出了國家現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程的相關(guān)規(guī)定,因此,研究超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效,對完善和提高它的抗震能力具有重要意義。本文以超限高層建筑為研究對象,在分析國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上,定義了超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的基本要素,分析了各項(xiàng)要素之間的邏輯關(guān)系,構(gòu)建了超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的概率功能函數(shù),采用多種方法識別并確定結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)缺陷,根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)要求,推導(dǎo)出各項(xiàng)設(shè)計(jì)缺陷對應(yīng)的結(jié)構(gòu)承受地震作用能量的功能函數(shù),從而得出結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效概率的計(jì)算結(jié)果,為有效評價結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效提供量化依據(jù),在此基礎(chǔ)上,有針對性地提出失效控制措施。主要內(nèi)容如下:(1)定義超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的基本要素。針對抗震設(shè)防的三個水準(zhǔn)目標(biāo),分別解釋三種結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的具體含義。將超限高層建筑的主要結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)指標(biāo)確定為設(shè)計(jì)缺陷的識別對象,并確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)缺陷識別方法。以地震震級為自變量,建立地震事件的概率分布函數(shù),確定地震事件的發(fā)生概率與地震震級之間的關(guān)系式。采用失效樹法分析超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震失效機(jī)理,根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)要求,建立了各項(xiàng)設(shè)計(jì)缺陷獨(dú)立導(dǎo)致超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的概率功能函數(shù)。(2)識別超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)缺陷。明確所選定的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的極限狀態(tài)規(guī)定要求及具體含義,分別采用結(jié)構(gòu)彈性分析、彈性時程分析、構(gòu)件驗(yàn)算、動力彈塑性分析四種方法,對相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行識別。根據(jù)識別分析結(jié)果,判定設(shè)計(jì)指標(biāo)是否構(gòu)成結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)缺陷。(3)計(jì)算超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的失效概率。根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)要求,具體給出與設(shè)計(jì)缺陷對應(yīng)的超限高層建筑承受地震作用能量的功能函數(shù),以計(jì)算出各項(xiàng)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)獨(dú)立失效的概率,最后,根據(jù)失效樹分析圖計(jì)算出對應(yīng)于抗震設(shè)防各水準(zhǔn)目標(biāo)的超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的概率。(4)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的評價及控制。根據(jù)超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)獨(dú)立失效概率的計(jì)算結(jié)果,以量化的形式評價結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的失效程度,從而得出超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效的評價結(jié)論。針對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在的缺陷,制定結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的調(diào)整措施,以有針對性地控制結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效,并對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)失效控制效果進(jìn)行檢查。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU973.31
【圖文】：

圖１．１各國３００ｍ以上超高層建筑分布逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｐｅｒ邋ｈｉｇｈ邋ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ邋ｈｉｇｈｅｒ邋ｔｈａｎ邋３００ｍ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｗｏｒｌｄ逡逑

表３．１２側(cè)向剛度比逡逑Ｔａｂ．３．１２邋Ｌａｔｅｒａｌ邋ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ邋ｒａｔｉｏ逡逑側(cè)向剛度／（ＫＮ／ｍ）邐側(cè)向剛度比逡逑ｖｉ．邋ｍ邐邐逡逑邐Ｘ］＾邐Ｙ向邐Ｘ向邐Ｙ向逡逑地下一■層邐２．４１４６ｘｌ０８邐２．６０４０ｘ１０８逡逑首層邐０．９４８９ｘ１０８邐１邋＿２５５４ｘｌ邋０８逡逑地下一層／首層邐２．５４邐２．０７逡逑（３）結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布逡逑該工程恒載總質(zhì)量６．９６萬噸，活載總質(zhì)量０．９３萬噸，公寓部分單位面積恒載．７６ＫＮ／ｍ２，單位面積活載質(zhì)量１．９９ＫＮ／ｍ２。樓層質(zhì)量分布及樓層單位面積質(zhì)量分３．４，兩種計(jì)算軟件對應(yīng)的地上部分結(jié)構(gòu)荷載及對比見表３．１３。結(jié)構(gòu)樓層質(zhì)量分－－逡逑

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2771103