含耗能伸臂桁架的框架-核心筒結構性能分析及改進.pdf

1、隨著超高層建筑的日益興建，框架-核心筒-伸臂桁架結構作為一種重要的超高層建筑結構體系得到了廣泛應用，伸臂桁架是其中的重要抗側力構件。本文深入研究了伸臂桁架在整體結構中的耗能性能，提出了合理的伸臂桁架改進耗能設計方法。主要研究內容如下:
　　(1)首先在Perform-3D中建立了普通伸臂桁架和防屈曲支撐(Buckling Restrained Braced，BRB)伸臂桁架的有限元模型。以一個超高層框架-核心筒-伸臂桁架原型結構為

2、基本研究對象，對其分別采用普通伸臂桁架和BRB伸臂桁架進行獨立設計，對得到的結構進行罕遇地震工況下的抗震性能對比分析。分析結果表明:由于普通伸臂桁架強度會進入軟化段而BRB伸臂桁架存在強化現(xiàn)象，普通伸臂桁架的塑性耗能情況優(yōu)于BRB伸臂桁架。
　　(2)基于上述分析結果，本文提出了一種新型犧牲-耗能型伸臂桁架，并對其展開了相關的螺栓和犧牲-耗能型腹桿試驗研究和有限元分析。研究結果表明:犧牲-耗能型伸臂桁架在實際應用中可以實現(xiàn)，試驗得

3、到的力-位移滯回曲線軟化程度可控，形狀飽滿，具有良好的耗能能力，建立其限元模型，數(shù)值模擬結果與試驗結果吻合較好，可以用于后續(xù)研究。
　　(3)最后將超高層原型結構中的伸臂桁架按照“等剛等強”的原則替換成犧牲-耗能型伸臂桁架，并將犧牲-耗能型伸臂桁架應用于某超高層實際工程中，分別對比分析罕遇地震工況下兩個超高層結構的普通伸臂桁架結構、BRB伸臂桁架結構和犧牲-耗能型伸臂桁架結構的抗震性能。對比結果表明:犧牲-耗能型伸臂桁架的塑性耗能