大型復(fù)雜鋼-砼組合高層建筑結(jié)構(gòu)基本性能的分析研究.pdf

1、近年來，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是我國超高層結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)形式。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，是一種介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的新型結(jié)構(gòu)，它分別繼承了鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點，也在一定程度上克服了兩者的缺點而產(chǎn)生的一種新型結(jié)構(gòu)體系。50多年來組合結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用得到迅速發(fā)展，至今已成為一種公認(rèn)的新的結(jié)構(gòu)體系。但這種結(jié)構(gòu)，尤其是大型復(fù)雜鋼-砼組合高層建筑結(jié)構(gòu)的靜動力性能和彈塑性性能在國內(nèi)外研究很少，亟待進(jìn)行深入細(xì)致地研究。 目前

2、，有限元方法已經(jīng)成為解決工程問題的重要方法，而ANSYS軟件在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用也已非常廣泛，但應(yīng)用于高層建筑分析卻并不多見。ANSYS強(qiáng)大的功能，為高層建筑結(jié)構(gòu)分析的分析提供了一個非常有利的平臺，利用它可以對復(fù)雜高層建筑進(jìn)行深入細(xì)致的研究。本文采用有限元的方法，利用ANSYS軟件，以上海某高層建筑為例，建立了三維有限元模型，對大型復(fù)雜鋼-砼高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入地分析。 高層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，決定了有限元建模的復(fù)雜性；結(jié)構(gòu)模型的合

3、理與否，決定了結(jié)構(gòu)計算的精度。本文建立了合理的鋼-砼組合結(jié)構(gòu)的有限元模型，在節(jié)約計算量的同時，確保了結(jié)構(gòu)的計算精度。進(jìn)行了風(fēng)荷載和地震荷載下的靜力分析，探討了框架-支撐鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的受力性能。對柱和支撐在抗側(cè)力體系中所承受的側(cè)向力進(jìn)行了對比，并探討了柱和支撐不同用鋼量對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響，得出了調(diào)整支撐的用鋼量對調(diào)整結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度更為有效的結(jié)論。本文對結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行了分析，得出了結(jié)構(gòu)的振型和周期。同時，通過參數(shù)分析

4、得出了不同計算假定對結(jié)構(gòu)計算周期和振型的影響。進(jìn)行了結(jié)構(gòu)對地震反應(yīng)的動力時程分析，求得了結(jié)構(gòu)在四條上海地震波下作用下的地震反應(yīng)。分別用模態(tài)疊加法和振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行了不同分析方法的計算結(jié)果比較，結(jié)果表明，各種算法都具備相當(dāng)?shù)木?，因為，雖然各種算法的計算結(jié)果不盡相同，但其計算結(jié)果是非常近似的。為了認(rèn)識結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性逐漸屈服、破壞的全過程，研究如何控制結(jié)構(gòu)的破壞，進(jìn)而尋找防止結(jié)構(gòu)倒塌的措施，本文進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的非線性推覆分析，得出了結(jié)構(gòu)