随着高层建筑的迅猛发展,带加强层框架-核心筒结构体系在实际工程中得到了越来越多的应用。在设置加强层时会遇到各种问题,研究该类结构体系的受力特性和破坏特征对工程设计具有十分重要的意义。本论文结合大连国贸大厦工程实例对带加强层框架-核心筒结构体系进行了研究。 大连国贸大厦总高度330.25m,建成后将是我国长江以北最高的超高层现代化建筑,也是我国设计和科研人员自行设计的第一座这样高的建筑。大连国贸大厦采用外钢管混凝土框架-内混凝土核心筒的结构形式,这样的超高层建筑采用框架-核心筒形式,如不采取有效措施,层间位移角和顶点位移很难满足规范要求,因此决定在结构中设置加强层来对结构的位移进行控制,为了使结构设置加强层后能够满足规范层间位移角的要求,必须对加强层的数量、位置和刚度进行优化调整,并要对设置加强层后对结构的不利影响进行分析,特别是地震作用下的薄弱层问题。 鉴于此,本文开展了以下研究工作: 加强层数量和刚度的确定,加强层结合高层建筑的避难层和设备层,能够有效的利用建筑空间,提高建筑的租售竞争力,加强层设置道数的增多,能够使结构受力更均匀,不易形成薄弱层,因此大连国贸大厦结合5个避难层及设备层,设置5道加强层伸臂桁架,满足规范对层间位移角的最低要求而对加强层的刚度做出选择。 采用ETABS对大连国贸大厦建立计算模型,在此模型的基础上对结构的受力性能、周期、位移等特性进行了分析。然后对设置不同加强层的数量和位置的几种工况进行了分析,通过对不同结构方案进行分析,得到了不同的加强层设置位置和数量对结构的周期、位移和受力性能的影响,在分析比较的基础上得出设置水平加强层的作用。 针对设置加强层后有可能使加强层的相邻层产生薄弱层的问题,本文对设置加强层的一典型立面进行了静力弹塑性分析,得到了加强层伸臂构件及相邻层塑性铰的出现顺序和位置,并且由于加强层可能使其相邻层产生薄弱层的特点,提出加强层采用偏心支撑的形式,使其在大震下,偏心支撑耗能段首先破坏,避免加强层相邻层产生薄弱层,并对设置偏心支撑的伸臂加强层型式进行了静力弹塑性分析,计算表明设置偏心支撑的伸臂型式,使结构容易在加强层产生延性破坏,不易使结构形成薄弱层。