鋼管混凝土混合結(jié)構(gòu)體系抗連續(xù)倒塌性能分析.pdf

1、目前，高層超高層建筑越來越成為一個(gè)國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征，成為眾多城市的標(biāo)志性建筑。由于鋼管混凝土框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)良性能，使其成為超高層建筑的主要結(jié)構(gòu)形式之一。本文對鋼管混凝土框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了抗連續(xù)倒塌性能研究，主要做了以下幾方面工作：
　　(1)本為基于ABAQUS有限元軟件，利用可對結(jié)構(gòu)體系非線性靜力分析、非線性動(dòng)力分析和抗倒塌分析的材料程序iFiberLUT對已有倒塌試驗(yàn)做了模擬算例驗(yàn)證。模擬結(jié)果吻合

2、較好，說明該材料庫可以較好的滿足抗連續(xù)倒塌分析，而且采用梁單元及殼單元方法建模可以大大節(jié)省運(yùn)算成本。
　　(2)采用Midas/Building軟件分別試設(shè)計(jì)了符合現(xiàn)行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的9層鋼管混凝土柱鋼梁框架結(jié)構(gòu)和33層鋼管混凝土框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系以進(jìn)行后續(xù)相應(yīng)的倒塌分析。為驗(yàn)證這兩棟建筑模型的設(shè)計(jì)參數(shù)是否滿足要求，對其進(jìn)行了模態(tài)分析，同時(shí)與 ABAQUS的模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行了對比，驗(yàn)證了分析結(jié)果的可靠性。并且分別對這兩個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體

3、系進(jìn)行了抗連續(xù)倒塌分析。失效構(gòu)件的選擇及結(jié)構(gòu)是否發(fā)生連續(xù)倒塌均是基于對GSA2003導(dǎo)則的規(guī)定，抗連續(xù)倒塌分析分別采用非線性靜力分析(Pushdown法)和非線性動(dòng)力分析(Alternate Path法)，墻體和柱子失效均采用ABAQUS中的Model Change命令實(shí)現(xiàn)。
　　(3)對9層鋼管混凝土鋼梁框架結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行四種典型工況下的非線性靜力分析和非線性動(dòng)力分析。對兩種方法的分析結(jié)果進(jìn)行對比，并在相同參數(shù)的情況下，結(jié)合GSA

4、2003以非線性靜力分析結(jié)果為量尺，判別該結(jié)構(gòu)動(dòng)力過程所處的階段，以此來更精確地判定結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生倒塌破壞。
　　(4)基于前文分析經(jīng)驗(yàn)及兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)，對33層鋼管混凝土框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系先采用非線性動(dòng)力分析方法找出體系的薄弱層，再對薄弱層進(jìn)行非線性靜力分析研究其抗連續(xù)倒塌極限能力。研究結(jié)果表明，核心筒的存在可以大大提高混合結(jié)構(gòu)體系的整體抗倒塌性能，并且經(jīng)過分析得知“先動(dòng)后靜，動(dòng)靜結(jié)合”是一種值得推薦的建筑結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌