低烈度区钢框架-混凝土核心筒结构抗地震倒塌性能分析

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我国是一个地震灾害频发的国家,除了几大地震活动较为强烈的高烈度设防区外,还存在着大面积7度及7度以下低烈度设防区。随着我国经济的高速发展,高层建筑越来越多的出现在这些低烈度设防区,这些位于低烈度区的高层建筑没有经历过地震的考验,而且由于一方面我国用于抗震设计的地震动参数存在偏差,另一方面低烈度区确实存在遭受高于设防烈度2~3地震的风险,所以,有必要对这些建筑进行抗震能力的评估,避免发生地震时造成巨大的人员伤亡和经济损失。本文正是在这样的背景下,选取了一栋位于6度设防区的钢框架-混凝土核心筒结构为研究对象,在对该钢框架-混凝土核心筒进行抗地震倒塌分析时,本文选用基于增量时程分析方法,并对该结构抗震性能进行评估。主要工作如下:(1)通过搜集并阅读文献资料,简要说明了当今国内外结构抗倒塌的研究进展和部分工程应用。在借鉴前人理论的基础上,比较结构在地震作用下的倒塌模式、分析方法和倒塌破坏准则,最终,本文选择了结构在地震作用下的侧向增量倒塌模式进行研究,以美国规范FEMA350(Recommended Seismic Design Criteria Vol.1)中确定的倒塌判断准则为依据,采用逐步增量时程分析方法对选用的结构模型进行分析计算。(2)选取了一栋位于6度设防区的钢框架-混凝土核心筒结构为原型,对该结构进行简化处理,应用SAP2000结构计算软件建立有限元分析模型,并对该分析模型进行了基于增量时程分析方法的抗地震倒塌分析,得出了该结构在不同设防烈度罕遇地震作用下的倒塌率,定量评价了该结构的抗地震倒塌能力。(3)分析了影响该结构抗倒塌性能的影响因素,针对其中三个影响因素楼板厚度、底层柱轴压比和底部核心筒厚度进行了对比分析,本文为此设计了三组共10个分析模型,对三组模型逐一进行了基于增量时程分析方法的抗倒塌分析,得出了在不同设防烈度罕遇地震作用下该结构的倒塌率,并根据计算结果得出了关于这三个参数的工程建议值。
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