高層建筑方鋼管混凝土組合結構非線性地震反應分析理論與試驗研究.pdf

1、目前，國內方鋼管混凝土結構應用于高層建筑的工程實例并不多。但由于其節(jié)點連接簡單、施工方便和外形規(guī)則的特點，正越來越受到重視。高層建筑外形日趨新穎，體系漸為復雜。而方鋼管混凝土高層建筑，在大震下的非線性地震響應情況還并不為人們所熟知。在大震沒有到來之前，計算和考察其整體以及局部的動力反應，預估失效模式和破壞狀況，提出補強措施，確定經濟合理的設計目標和方法，無疑是有意義的?！　”疚目偨Y了結構分析的單元模型和整體計算模型；鋼和混凝土的單軸和

2、多軸本構關系。隨后在鋼管混凝土統(tǒng)一理論的基礎上，提出了簡化的三線型隨動強化滯回模型，采用三維空間桿系建立結構的整體計算模型?！　∈紫韧瓿闪私Y構在小震狀態(tài)下的靜力和反應譜計算。對于這種平面為“L”型并且沿樓層高度不斷旋轉布置的復雜結構體系，給出了解決扭轉效應的方案，提出了合理的剛度布置措施。在此基礎上，采用通用非線性有限元方法，考慮材料非線性，根據(jù)簡化的方鋼管混凝土三線型隨動強化模型，生成三種新材料，用以模擬三種截面的鋼管混凝土柱，進行

3、了結構整體的彈性和彈塑性時程分析。計算表明，彈性時程分析結果大致與反應譜結果成正比；彈性階段結構的響應大致與輸入的地震能量成正比。同時，還應注意即使加速度峰值相同的情況下，輸入不同頻譜結構的地震波，結構的響應也會不同。彈塑性時程分析，則較好地預測給出了結構中出現(xiàn)塑性的時刻、部位和嚴重程度，這對于判斷薄弱部位和給出補強措施有重要意義?？梢缘玫浇Y論，好的結構設計應該使損傷或者塑性變形分階段發(fā)展，而不應產生脆性斷裂和薄弱樓層?！　≡诘谖逭潞?/p>

4、第六章分別完成了模擬地震振動臺試驗和節(jié)點低周反復試驗研究。通過振動臺試驗，研究了在不同烈度和地震波輸入情況下，結構隨地震強度、頻譜和持時變化而變化的非線性行為，得到了結構由彈性、到彈塑性，直至破壞的全過程反應。試驗結果與第四章的彈塑性時程分析結果吻合較好。在第六章，進行了內隔板式、單錨定板式和雙錨定板式的方鋼管混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點的低周反復加載試驗。從節(jié)點在建筑中的位置，又分為十字型的中柱節(jié)點和丁字型的邊柱節(jié)點兩種。比例尺為1/4.5

5、，共9個試件。通過試驗，研究了方鋼管混凝土內隔板式和錨定式節(jié)點在地震作用下的承載能力、變形能力、滯回特性、耗能能力、破壞機制及強度與剛度退化規(guī)律等抗震性能。探討了方鋼管混凝土節(jié)點的工作性能，給出了設計建議。相關結論可供今后參考?！　〉谄哒峦瓿闪苏硿黧w阻尼器的減震控制研究?？疾炝嗽谶@種復雜結構中設置粘滯阻尼器的減震效果。對阻尼器設置位置、數(shù)量；有控和無控情況下結構的層間位移角、樓層剪力、傾覆彎矩、基底剪力和扭矩時程；以及單個阻尼器的滯