某型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构抗震分析和振动台模型试验的研究.pdfVIP

某型钢混凝土框架．混凝土核心筒结构抗震分析 与振动台模型试验研究 蒋欢军1，杨志强1，刘老二2 361001 目*★学-±^18}％镕构18；∞女ⅢR目±*200092：2建拄自地P女目im*目厦n 摘要：本文眦某61层型钢混凝土框架．混凝土核心筒高层结构为研究对象，采用结构分析软 结构整体的位移响应和能量耗散、构件的变形和塑性铰开展情况，研究了在不同强度地震作 用下结构的地震反压特点、地震破坏机理，根据预定的-}生招指标限值对结构的抗震性能进行 了评估。接着又进行了尺寸比例为1／30的整体结构模拟地震振动台试验，研究了其在8度 小震、中震和大震下的地震反压、破坏过程。试验与数值分析结果均表明，谊结构具有良好 的抗震性能． 关键词：钢-混凝土混合结构；弹塑性分析；PERFORM一3D；振动台试验；抗震性能评估 1工程概况 5m， 该工程地处8度区，地上59层(局部6l层)，地下4层，外轮廓平面尺寸约为64mx41 建筑面积约17万m2，结构总高度约264m。主体结构采用型钢混凝土框架一钢筋混凝土核心 筒混合结构体系，在28层和44层设置了两个加强层．属高度超限的高层建筑。该工程整体 效果见图1所示，典型楼层结构平面布置见图2所示，加强层结构平面布置见图3所示。 冒 目l整体《$目 囤2典2搂g结构$置目 目3∞％目镕构布置闺 露一 该结构的主要抗侧力体系由核心筒、外框架和伸臂桁架及环带桁架组成。在基础底部至 地上19层范围内的核心筒剪力墙内布置了钢板，并且在各剪力墙内部设置了型钢暗柱和钢 暗梁，以有效约束组合钢板剪力墙中的钢扳，使钢板的承载能力得到充分的发挥，提高核心 筒的抗侧能力。由于塔楼东西方向剐度相对较弱，故在加强层中沿东西方向在避难层一--(26a) 与避难层三(4la)处各设置了4道伸臂桁架，同时为了使伸臂桁架作用于更多的外柱，提高其 效率，加强层中还设置了2道U形环带桁架。塔楼周边外框架由钢管混凝土柱和型钢粱构 成，其布置基本贴台建筑外形，标准柱距为6m。 2PERFOftM一3D弹塑性分析 21弹塑性分析参数 211钢材本构关系模型 系曲线一般可分为弹性段、弹塑性段、塑性段、强化段和二次塑流段等五个阶段”】．为了工 程应用方便，本文对型钢和钢筋分析时采用如图4所示的二折线本构关系曲线，其中强化段 的模量取值为o．oIB，E。为钢材的弹性模量。 基金项目 国家自然科学基盘项目北京市科技计划重点项目(D09050600370000) 347 一．n：)--寿 0．0000．001O002OO∞0．004O晒0∞6O．O∞0．0030．0060．OOg0．012O．015 Slr■n Strmn 图4钢材本构关系 图5非约束混艇土本构关系 图6约柬混凝±本构关系 2．1．2混凝土本构关系模型 本文对于剪力墙及连梁等构件的混凝土所采用的本构关系是采用等能量原理将Mander 模型副进行折线化处理得到的，见图5和图6。而对于钢管混凝土柱中的核心混凝土则采用 韩海林教授提出的核心混凝土应力．应变关系模型lIj，本文针对该工程实例，得到的各种构 件核心区混凝土对应的本构关系曲线如图7所示，图中三为套箍系数。从图中可看出，对于 套箍系数较高的情况，本构关系曲线无下降段，此时可以采用等能量原理对其进行双折线化 处理，而对于套箍系数较小的构件，则采用考虑下降段的三折线本构关系曲线代替，如图8 所示。 囊_… “““5∞”嚣“鼢“。