高層鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、地震是自然界中危害最嚴(yán)重的災(zāi)害之一，也是大部分工程結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵控制荷載之一。我國的地震發(fā)生頻率較高，約有一半城市位于基本烈度7度和7度以上地區(qū)。建筑物是人類日常生活的空間，在地震過程中，建筑物一旦發(fā)生倒塌，必將給人類造成嚴(yán)重災(zāi)害。隨著建筑高度的不斷增加和使用功能的日趨復(fù)雜，單一的結(jié)構(gòu)形式已不能滿足建筑設(shè)計要求。由鋼-混凝土組合梁或組合柱作為主要受力構(gòu)件的組合結(jié)構(gòu)體系成為目前在高層建筑領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。但目前對于這種結(jié)構(gòu)的抗震性

2、能研究嚴(yán)重滯后于工程實踐。因此，對于該結(jié)構(gòu)的抗震性能的研究，是一項重要的課題內(nèi)容。本文從剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度這兩個因素出發(fā)，根據(jù)實際工程，利用通用有限元軟件SAP2000建立了一個15層的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)模型，通過依次改變剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度分別設(shè)立對比模型，按照規(guī)范，對這些模型進(jìn)行7度罕遇地震作用下的線性及非線性地震反應(yīng)分析，通過自振周期、層位移、層間位移角、樓層剪力以及結(jié)構(gòu)基底剪力-頂點位移

3、、性能點和塑性鉸發(fā)展情況的比較，獲得不同剪力墻厚度以及不同連接剛度下，結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的區(qū)別，從而探討剪力墻厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度改變對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴不同的剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度對結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形、剪力等都有影響。當(dāng)剪力墻厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度分別發(fā)生變化時，各樓層的層位移、層間位移角以及樓層剪力沿樓層高度的分布規(guī)律基本相同。⑵鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的變形曲線為上剪

4、下彎型。因為在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的下部，主要依靠剪力墻筒體來抵抗荷載，這就會使得結(jié)構(gòu)的變形曲線呈現(xiàn)為彎曲型，在組合結(jié)構(gòu)的上部，則主要依靠鋼框架來抵抗荷載，層間變形在一定程度上會有所減小，從而導(dǎo)致剪力墻筒體向外彎曲的程度也會變小，則會使得結(jié)構(gòu)的變形曲線呈現(xiàn)為剪切型。⑶剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻筒體連接剛度越大，結(jié)構(gòu)的自振周期越小，剛度越大，從而結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)越小，樓層剪力越大，抗震性能越好，反之亦然。剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻

5、連接剛度的改變主要影響的是結(jié)構(gòu)頂層的位移反應(yīng)以及結(jié)構(gòu)底部的樓層剪力，對結(jié)構(gòu)底部的位移以及結(jié)構(gòu)頂層的樓層剪力影響不大。⑷相同的頂點位移下，剪力墻筒體厚度以及框架梁和剪力墻的連接剛度分別與結(jié)構(gòu)的基底剪力成正比，結(jié)構(gòu)的剪力墻厚度越大，框架梁與剪力墻的連接剛度越大，則基底剪力越大，結(jié)構(gòu)的極限承載力越大。⑸在Pushover分析中，能力譜曲線與需求譜曲線相交，存在性能點，且性能點參數(shù)合理。大多數(shù)定義的鉸處于彈性工作狀態(tài)，而處于塑性狀態(tài)的鉸也位于C