超高建筑主次結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及地震失效機(jī)理研究.pdf

1、主次結(jié)構(gòu)體系是一種新型的超高層建筑結(jié)構(gòu)體系，其中主結(jié)構(gòu)為主要承重和抗側(cè)體系，次結(jié)構(gòu)只承擔(dān)自身豎向荷載并將力傳遞給主結(jié)構(gòu)，構(gòu)成主、次結(jié)構(gòu)共同工作的結(jié)構(gòu)體系。由于該結(jié)構(gòu)體系具有良好的建筑適應(yīng)性和高效的工作性能，正引起國內(nèi)外建筑業(yè)的關(guān)注。然而現(xiàn)階段少有對該結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行系統(tǒng)的抗震性能研究，特別是強(qiáng)震作用下的地震失效機(jī)理仍不明確。本文分別從體系的受力特點(diǎn)、地震失效機(jī)理、抗震概念設(shè)計等展開以下幾方面研究：
　　超高建筑主次框架結(jié)構(gòu)體系力學(xué)性能

2、研究。以主次框架結(jié)構(gòu)體系為研究對象，考慮不同主框架梁數(shù)量和位置建立多個主次框架分析模型，對比分析其在豎向和水平荷載作用下的內(nèi)力分布規(guī)律和變形特點(diǎn)。針對主次框架結(jié)構(gòu)體系在主、次框架連接處內(nèi)力突變的特點(diǎn)，研究了主、次框架間不同連接方式對結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布與變形的影響。探討各構(gòu)件剛度、次框架剛度、結(jié)構(gòu)布置等因素對結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度的影響程度并進(jìn)行了排序。分析得到主框架為主要承重和抗側(cè)體系，由于其抗側(cè)剛度遠(yuǎn)大于次框架，主、次框架間不同連接方式對結(jié)構(gòu)整體

3、受力性能影響不大，但次框架抗側(cè)剛度對結(jié)構(gòu)整體剛度有一定貢獻(xiàn)。
　　超高建筑主次框架-支撐結(jié)構(gòu)體系力學(xué)性能研究。以主次框架-支撐結(jié)構(gòu)體系為研究對象，建立了單支撐和X形支撐兩種不同支撐形式的模型，并與無支撐的主次框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行對比，分析該體系在豎向和水平荷載作用下的內(nèi)力分布規(guī)律和變形特點(diǎn)。探討各構(gòu)件剛度、次框架剛度、支撐布置等因素對結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度的影響程度并進(jìn)行了排序。分析得到增設(shè)大型斜支撐，將主次框架結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化為主次桁架結(jié)構(gòu)體

4、系，在水平力作用下主框架梁柱的彎矩和剪力水平大幅降低，軸力水平變化相對較小，而支撐是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的關(guān)鍵影響因素，次框架對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度貢獻(xiàn)大大減小。
　　超高建筑主次結(jié)構(gòu)體系地震失效機(jī)理研究。對主次框架-核心筒結(jié)構(gòu)和主次框架-支撐-核心筒結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行模態(tài)靜力彈塑性 Pushover分析，總結(jié)了兩種體系的塑性發(fā)展過程中構(gòu)件的屈服順序及外筒失效路徑，明確了內(nèi)外筒、主框架內(nèi)力分配特點(diǎn)，基于構(gòu)件屈服順序和內(nèi)力傳遞變化，說明了內(nèi)力重分配原因，