帶RPC空腹桁架加強層框架-核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、在超高層建筑主體結(jié)構(gòu)體系之中，筒體是國內(nèi)外超高層建筑廣泛采用的主流結(jié)構(gòu)體系。設(shè)計時考慮建筑的經(jīng)濟性和使用功能，多采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)。框架-核心筒結(jié)構(gòu)的外圍框架柱都采用稀柱框架，有時候在風(fēng)荷載或地震作用下側(cè)移不能滿足規(guī)范要求。針對這種情況，1962年由加拿大的Barbacki提出了帶加強層的框架-核心筒結(jié)構(gòu)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，這一結(jié)構(gòu)體系已被大量運用于超高層建筑中。但是，加強層給結(jié)構(gòu)帶來的諸如側(cè)向剛度突變、隔斷水平交通等不利影響仍未得到

2、較好的解決，我國設(shè)計規(guī)范對這類結(jié)構(gòu)的設(shè)計條款也過于簡單。因此，對該結(jié)構(gòu)體系的研究顯得十分必要。
　　本文在總結(jié)了加強層結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及作用機理的基礎(chǔ)上，針對加強層給結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，結(jié)合實際工程進行了如下工作：為實現(xiàn)加強層能在普通樓層中設(shè)置且便于伸臂與內(nèi)筒的連接，將伸臂設(shè)置為活性粉末混凝土（RPC）空腹桁架，周邊環(huán)帶采用RPC斜腹桿桁架。針對實際工程設(shè)計了十余種不同材料、不同設(shè)置位置和數(shù)量的加強層布置方案，對各方案的設(shè)置效果進行

3、了詳細對比。為減小結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度突變，提出了小剛度加強層的設(shè)計思想，并驗證其可行性。綜合以上研究工作，得出了以下結(jié)論：
　?。?）與NC空腹桁架加強層相比，RPC空腹桁架加強層具有明顯的優(yōu)勢，包括對結(jié)構(gòu)的周期、側(cè)移及層間位移角的控制，其效果后者均優(yōu)于前者。在保證相同結(jié)構(gòu)指標的條件下，RPC加強層能明顯減小伸臂構(gòu)件截面，降低結(jié)構(gòu)自重，并提供更多的建筑使用空間，避免對結(jié)構(gòu)的水平交通產(chǎn)生影響，具有良好的適用性。
　?。?）結(jié)構(gòu)的周期

4、、側(cè)移等屬性的減小量均隨著加強層數(shù)量的增加而增多，但幅度卻隨著加強層數(shù)量的增加而減小，這是常規(guī)加強層的一個共性，但 RPC加強層隨著數(shù)量的增加，結(jié)構(gòu)的周期、側(cè)移等屬性仍能保持一定的減小幅度。
　?。?）加強層其他設(shè)置條件相同時，不在頂層設(shè)置加強層方案普遍比在頂層設(shè)置方案的效果要好，但是結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度突變的程度卻更為顯著。不應(yīng)僅在結(jié)構(gòu)的頂層設(shè)加強層，因為這樣會增強結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對抗震不利。
　?。?）小剛度加強層在避免了結(jié)構(gòu)側(cè)