超高层型钢混凝土框筒结构抗震性能研究.pdf

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1、第27卷增刊2011年1月结构工程师StructuralEngineersV01．27，SuppleJan．2011超高层型钢混凝土框简结构抗震性能研究贺娟‘周彬赵斌卢文胜吕西林(同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092)摘要本文介绍了某超高层型钢混凝土框筒结构体系整体结构模拟地震振动台试验模型材料的选取，动力相似关系的确定以及模型设计。对模型结构在7度多遇地震、基本地震、罕遇地震和8度罕遇地震阶段的动力特性，加速度及位移反应进行了试验分析。同时，应用结构有限元分析程序对模型结构进行动力计算，将两种结果进

2、行比较。最后给出结构的薄弱部位，并对结构设计提出了建议。关键词超高层建筑，振动台试验，抗震性能，有限元分析StudyonSeismicBehaviorofSuperHigh-RiseSteelReinforcedConcreteFrame．CoreWallStructuresHEJuan’ZHOUBinZHAOBinLUWenshengLUXilin(StateKeyLaboratoryofDisasterReductioninCivilEnsineering，TollgjiUniv，Shanghai200092，

3、China)AbstractInthispaper，theshakingtabletestonasuperhish-risesteelreinforcedconcreteframe-corewallbuildingstructureisintroduced，whichincludesthestructuralsystemcharacteristics，modelmaterialselec—tion，similituderelationshipandsimplifieddesignofthemodelstructur

4、e．Thedynamicproperty，accelerationanddisplacementresponsesofthemodelstructureareanalyzed．Thedynamiccalculationsofthemodelarealsomadeusingstructuralfiniteelementanalysisprogramsandtheresultsalecomparedwiththoseofthetest．Fi-nally．theweakfloorsofthestructurearefou

5、ndoutandsomeadvicesaleputforwardforthedesignupdating．Keywordssuperhish·risebuilding，shakingtabletest，seismicbehavior，finiteelementanalysisl引言近年来，型钢混凝土框筒结构作为高层及超高层建筑的常用结构形式，在高层及超高层建筑中得到了大量应用。鉴于混合结构的迅速发展，人们对这种结构的抗震性能越加关注，不少学者对型钢混凝土构件的抗震性能进行了充分的研究。文献[1]已对高层型钢混凝土框

6、筒混合结构抗震性能进行了试验研究。本文以某超高层型钢混凝土框筒结构为原型，采用模拟地震振动台试验方法和有限元分析方法，对该结构抗震性能进行了系统研究。收稿日期：2010—10-30’联系作者，Email：hejuan一1985@163．eom2工程概况本文中模拟地震振动台试验模型的原型结构位于上海著名的商业街区南京西路，总高度为250米，地下4层，地上52层。平面形状呈去角矩形。首层至四层为商业餐厅，5层为避难层／设备层，6层以上为办公室，标准层层高为4．2米。设有四层地下层，做停车库和商业区之用。该塔楼整体结构形

7、式为型钢．混凝土混合结构，由型钢混凝土柱，混凝土剪力墙简体，钢梁、现浇钢筋混凝土组合楼板组成。大楼采用型钢混凝土框架一钢筋混凝土核心筒结构体系抵抗水平荷载，设置了钢筋混凝土核心筒，型钢混凝土柱与钢Structura]EngineersV01．27，Supple·118·框架组成的框架体系，在核心筒与框架柱之间以及框架柱与框架柱之间设置伸臂桁架及环形桁架(分别设置在第21层、21层夹层和36、37、38层)。结构主要超限内容为：高度超限，侧向刚度不规则。其总高度为250米，超过《建筑抗震设计规范》(GBS0011-2

8、001)规定的7度区框架一核心筒结构最大高度130米的限值。此外该塔楼在第21、21夹层和36、37、38层的核心筒结构与框架柱之间以及框架柱与框架柱之间设置伸臂桁架及环形桁架作为加强层，使得该结构侧向刚度不规则。为了保证结构设计安全合理，有必要对该塔楼进行结构模型地震模拟振动试验分析旧1，以获得第一手资料，从而对结构设计作出正确的评价。3模型设计与制作模型