框架-核心筒-伸臂結構中加強層的合理設置及其順風向抗風分析.pdf

1、隨著建筑高度的不斷增大，高層建筑風荷載引起的效應在總荷載效應中所占比重逐漸變大，甚至起主要控制作用。而近年來，采用在框架-核心筒結構中適當?shù)奈恢眉哟笏浇Y構的剛度(稱為框架-核心筒-伸臂結構)來提高結構的整體側向剛度的方法得到廣泛應用。目前，我國規(guī)范對于加強層的設置要求主要是針對結構在抗震作用下的分析所得，而對于在風荷載作用下的結構靜、動力響應研究較少，因此有必要對該結構體系的風振響應(包括荷載、內力、位移、加速度等)進行深入研究。針對

2、于此，本文進行了以下幾個方面的研究工作，并得到相應的研究結論：
　　 1)建立了帶兩伸臂的框架-核心筒-伸臂體系的平面簡化模型，推導了在倒三角荷載作用下結構內力與位移變形的協(xié)調分析方法，并以伸臂約束彎矩最大及頂點位移最小為控制目標，計算得到：當伸臂剛度與核心筒線剛度比在2～10左右，加強層設置對結構頂點側移的影響最為明顯。
　　 2)建立了框架-核心筒-伸臂結構的空間有限元模型，通過對其在豎向荷載及倒三角荷載共同作用下的

3、頂點側移變形規(guī)律的分析，得到單個及多個加強層合理位置設置的結論為：設置一個加強層時，在結構0.6H處對于減小頂點側移的效果最好；兩個加強層時，在結構(1/3)H和(2/3)H附近處設置；設置多個加強層時，宜沿高度均勻布置，但不應設置在項層。
　　 3)根據(jù)風荷載原理及隨機振動理論，采用慣性風荷載法計算得到帶不同數(shù)量加強層的結構順風向靜力等效風荷載，并對結構進行了順風向抗風分析，得到：設置加強層可以明顯地減少結構側移，但是加強層的

4、設置同時會引起結構內力重分布；可以考慮多設置加強層來弱化單個加強層的剛性，減少加強層處的內力突變。
　　 4)根據(jù)風荷載時域分析理論，采用諧波合成法模擬得到脈動風的風速時程曲線，并將其作為動力輸入，求得帶不同數(shù)量加強層時結構的時程響應結果，結合靜力分析結果得到：當結構高度在150m左右時，結構設置1～2個加強層時，外框柱和核心筒的內力分配比較合理，頂點位移和層間位移也明顯減小，抗風效果最好；但是當伸臂多于3～4道時，繼續(xù)減小側移