高烈度地区某超高层建筑框架-核心筒结构基于性能的消能减震方案选型研究

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我国是一个地震多发的国家,且人口密集,土地资源紧张,高烈度地区超高层结构的抗震性能研究备受关注。本文是以海口某框架-核心筒超高层结构为背景,探讨不同消能减震方案的抗震性能及经济性,从而为实际工程的方案选型提供参考。本文主要完成了以下工作:(1)首先对消能减震技术及所采用的屈曲约束支撑(BRB)和黏滞阻尼墙(VDW)进行了概述,阐述了其研究现状、构造及工作机理等,总结了地震易损性分析的相关研究情况和基本理论,同时,简略介绍了ETABS软件及其FNA算法,提出了消能减震结构附加阻尼比的计算方法。(2)结合工程实例,建立了该框架-核心筒结构的初始抗震模型及三个消能减震方案(BRB减震方案、VDW减震方案、BRB+VDW减震方案)的计算模型。并进行了多遇地震下的弹性分析,得到基底剪力、层间位移及位移角等抗震性能指标,进行对比分析。(3)定义ETABS软件中的非线性本构及参数,然后选取合适的地震波,分别对4个方案的结构模型进行设防地震和罕遇地震作用下动力弹塑性分析,考察各结构能量耗散、基底剪力、层间位移及位移角、结构损伤等时程分析结果,对比分析探究各减震方案在中、大震下的消能减震效果。(4)引入了极罕遇地震的概念,并对比分析各方案的结构在极罕遇地震下的动力弹塑性结果,从而研究各方案消能减震结构抵御极罕遇地震的能力,验证消能减震结构可将结构抗震性能目标提高一级,达到“巨震不倒”。(5)从结构的初始造价及震后经济损失两方面对框架-核心筒结构各方案的经济性进行对比研究,为实际工程结构设计的减震方案选型提供一定的指导作用。(6)最后对本文主要的内容和工作进行简要的概括总结,结合实际工程应用,阐明了一些对高烈度地区框架-核心筒体系结构消能减震方案的选择具有参考意义的研究结论。
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