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第42卷第1O期山西建筑Vol_42No．10
·42·2016年4月SHANXIARCHITECTUREApr．2016
文章编号：1009—6825(2016)10—0042—02
某超高层建筑罕遇地震下的结构弹塑性分析
王东方
(北京清华同衡规划设计研究院有限公司，北京100083)
摘要：结合某超高层建筑的实际情况，运用Abaqus对结构整体及主要构件进行了大震下的动力弹塑性时程计算，分析其在大震
下的响应与性能，结果显示，结构性能满足大震不倒的抗震目标。
关键词：高层建筑，Abaqus，动力弹塑性，抗震性能
中图分类号：TU313．3文献标识码：A
O引言模型；混凝土选取Abaqus材料库中提供的混凝土损伤(Concrete
DamagedPlasticity)模型，该模型为各向异性材料，可以考虑混凝
Abaqus通用有限元分析软件为国际上著名的力学非线性分
土刚度退化以及拉压循环反向加载时的刚度恢复等特性。
析平台，具有强大的非线性处理能力，目前Abaqus已经在航空航
2)钢管混凝土柱(巨柱、普通框架柱)。由于钢管混凝土柱包
天、机械制造、石油化工、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水
含两种材料，在同样位置需分别建立钢管以及混凝土两个重合
电等众多领域中都得到了广泛应用。近年来在土木工程中，
B31单元，重合单元拥有共同节点，可以迫使钢管单元与混凝土单
Abaqus得到了国内外众多土木工程师的极大重视，国内不少超高
元协同受力，在截面平面内满足变形协调。
层建筑在罕遇地震下的弹塑性分析都是通过Abaqus软件完成
的。出于Abaqus优秀的非线性力学分析能力，目前在超限项3)钢框架梁。钢梁在力学性能上相对来说比较简单，在有限
目罕遇地震下的弹塑性分析中，通常会采用Abaqus软件进行模元计算模拟的时候采用B31单元即可予以模拟分析，根据梁的轴
拟计算，以更好地为该结构的抗震设计提供指导与参考。线长度，一般将梁划分为5段～7段，极个别短梁划分为3段。
4)剪力墙连梁。钢筋混凝土连梁是核心筒剪力墙中主要的
1项目情况
耗能构件，在有限元计算的时候需要考虑混凝土与钢筋的协同工
本项目为一超高层建筑(标准层平面见图1)，塔楼地上75层，
作以及混凝土进入塑性之后的合理本构关系。然而在Abaqus材
主屋面处结构高度326．5m，采用巨柱+伸臂+核心筒结构体系，
料库中，混凝土弹塑性损伤模型只适用于二维与三维单元，不适
主要结构构件包括钢筋混凝土核心筒、钢管混凝土巨柱、钢伸臂
用于一维梁单元。为此计算中基于刚度与屈服弯矩等效的原则，
以及钢管混凝土柱+钢梁外框架。沿着高度方向共设置三道伸
采用理想弹塑性材料与梁单元模拟钢筋混凝土连梁，能够在一定
臂桁架：分别位于22层、38层、52层三个避难层。该工程抗震设
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