半剛性連接鋼框架—混凝土核心筒受力性能研究.pdf

1、鋼框架-混凝土核心筒高層混合結(jié)構(gòu)是近年來中國最常用的高層建筑結(jié)構(gòu)體系。然而，對這種結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計還主要基于梁柱剛性連接假定，與實際工程中梁柱連接常常呈現(xiàn)出一定程度的半剛性的事實不符。而專門針對這類結(jié)構(gòu)考慮連接半剛性影響的系統(tǒng)研究還不足。鑒于此，本文總結(jié)了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于半剛性連接性能和半剛性連接結(jié)構(gòu)性能方面的研究成果以及各國規(guī)范對半剛性連接的規(guī)定，對外伸端板連接鋼框架-混凝土核心筒高層混合結(jié)構(gòu)的靜力與動力性能進(jìn)行了研究。主要完成了以下工

2、作：
　　(1)以連接M-θr曲線線性模型及彈性小變形理論為基礎(chǔ)，對半剛性連接混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析。在引入連接約束系數(shù)r后，推導(dǎo)了兩端帶半剛性連接梁單元剛度矩陣，并提出了連接半剛性對混合結(jié)構(gòu)影響的機(jī)理；推導(dǎo)了半剛性連接混合結(jié)構(gòu)的剛度特征值；利用ABAQUS程序?qū)ξ鍌€外伸端板連接進(jìn)行了三維非線性有限元分析，得到了連接M-θr曲線并驗證了文獻(xiàn)[5]中外伸端板連接初始剛度公式的準(zhǔn)確性。
　　(2)利用文獻(xiàn)中的外伸端板連接初始剛度

3、公式，計算得到了滿足《端板式半剛性連接鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CESC260:2009)中構(gòu)造要求連接的初始剛度及對應(yīng)的約束系數(shù)值，并以此設(shè)置了二十三個連接剛度工況。采用SAP2000程序建立了一個30層的鋼框架-混凝土核心筒高層結(jié)構(gòu)模型，對不同連接剛度工況結(jié)構(gòu)進(jìn)行了風(fēng)荷載作用分析、地震作用反應(yīng)譜分析及彈性動力時程分析。
　　(3)通過上述分析得到了不同連接剛度工況結(jié)構(gòu)的剛度特征和自振周期；得到了風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)移、層間位

4、移角、整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力、核心筒內(nèi)力、鋼框架內(nèi)力；得到了EL-CENTRO波下結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力反應(yīng)時程及包絡(luò)曲線；進(jìn)一步總結(jié)出了連接半剛性對結(jié)構(gòu)靜力和動力性能影響的定性規(guī)律。
　　(4)通過對風(fēng)荷載及地震作用下連接半剛性對結(jié)構(gòu)的性能影響進(jìn)行定量分析，得到了結(jié)構(gòu)前二階自振周期、頂層側(cè)移、最大層間位移角、整體結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力、核心筒最大內(nèi)力、框架最大內(nèi)力及其相對于剛性連接結(jié)構(gòu)的變化系數(shù)與約束系數(shù)r及連接剛度Rk的擬合關(guān)系式。并基于這些擬合公式對