【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,國內(nèi)涌現(xiàn)了越來越多體型復(fù)雜的高層建筑,多塔連體結(jié)構(gòu)就是這些復(fù)雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)的代表之一。多塔連體結(jié)構(gòu)造型獨特、風(fēng)格新穎,因此備受設(shè)計師們的喜愛。但地震作用下多塔連體結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,特別是中間的連接體結(jié)構(gòu)內(nèi)力受諸多因素影響,容易發(fā)生破壞導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)抗震性能驟減。為了充分研究影響弱連接板性能以及整體結(jié)構(gòu)抗震性能的因素,本文以帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)為模型,首先采用專業(yè)非線性分析軟件對變化了設(shè)計參數(shù)的各個帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)進行大震下彈塑性時程分析,從連接板應(yīng)力狀態(tài)、剪力墻損傷狀態(tài)等構(gòu)件層次指標(biāo)以及結(jié)構(gòu)層間位移角、基底剪力等整體結(jié)構(gòu)指標(biāo),去評價各個設(shè)計參數(shù)對弱連接體樓板抗震性能以及對整體抗震性能的影響。然后使用地震易損性分析方法,分析評價兩塔樓抗側(cè)剛度的對稱性對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。最后,對最上部部分樓層連接體樓板添加不同水平剛度的鉛芯橡膠支座,研究支座的不同水平剛度對結(jié)構(gòu)大震下抗震性能的影響。本文主要開展以下幾個方面的研究工作:(1)通過對十個變化了設(shè)計參數(shù)帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)進行大震下彈塑性時程分析,對比了不同設(shè)計參數(shù)對帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)大震下抗震性能的影響,得到以下結(jié)論:1.連接板有效寬度與典型樓板寬度之比b/B_1從0.11增大到0.56時,雙向基底剪力增大9.45%、10.85%,雙向最大層間位移角分別增大7.06%、減小5.81%。同時由于連接剛度的增大,連梁、剪力墻構(gòu)件損傷加大,連接板的應(yīng)力也隨之增大80.07%。2.連接板兩端子結(jié)構(gòu)垂直連接板跨度方向的剪切剛度之比k_2/k_1從1減小到0.56時,結(jié)構(gòu)雙向的最大層間位移角增大20.05%、4.20%,雙向頂點位移增大10.26%、4.86%。連梁構(gòu)件損傷更加嚴重,連接板的應(yīng)力增大161.82%,大震下十分容易開裂。3.連接板間距d、連接板是否開洞以及連接板的設(shè)置密度對結(jié)構(gòu)在大震下的整體響應(yīng)影響不大,增大連接板設(shè)置密度可以降低連接板的應(yīng)力以及開裂的可能性。(2)為了更深入了解由對稱、非對稱塔樓組成的帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)之間抗震性能的差異,量化兩塔樓對稱、非對稱性在不同地震動強度下對超高層帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,對對稱、非對稱帶弱連接板的剪力墻結(jié)構(gòu)進行地震易損性分析。結(jié)果表明:在8度罕遇地震下,非對稱結(jié)構(gòu)在輕度損傷、中度損傷、重度損傷三個極限狀態(tài)下的超越概率最多比對稱結(jié)構(gòu)增大10.40%、12.12%、3.14%。而且隨著地震動強度從0.07g增大至0.4g,非對稱結(jié)構(gòu)與對稱結(jié)構(gòu)在中度損傷、重度損傷兩個極限狀態(tài)下的超越概率的差值最多從0.000%、0.000%增大至12.1281%、3.1434%,兩者各極限破壞狀態(tài)超越概率的差值隨著地震動強度的增大而增大�？傊�,結(jié)構(gòu)兩側(cè)塔樓剛度的非對稱性會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各極限破壞狀態(tài)超越概率增加,結(jié)構(gòu)抗震性能下降。(3)從前文分析可知,M8非對稱結(jié)構(gòu)最上層連接板大震下會發(fā)生受拉破壞,導(dǎo)致下層連接板發(fā)生連鎖破壞,導(dǎo)致整個連體結(jié)構(gòu)分裂成兩個塔樓。為了避免這種嚴重現(xiàn)象,對較高樓層處的連接板進行隔震處理。通過變化鉛芯橡膠隔震支座的水平剪切剛度,研究支座的不同水平剛度對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,結(jié)果表明:當(dāng)支座水平剛度設(shè)置在8000kN/m至16000kN/m時,大震下連接板應(yīng)力水平合理,連接板最大水平位移小于200mm不會過大,整體結(jié)構(gòu)層間位移角和構(gòu)件損傷狀態(tài)在合理范圍內(nèi)。
【圖文】：

化為越來越不規(guī)則，這使整體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提出了新的要求和挑戰(zhàn)。經(jīng)過這年的努力研究和積極實踐，結(jié)構(gòu)工程師們發(fā)揮了獨到的創(chuàng)意和才華，不斷地去克一個又一個結(jié)構(gòu)難題和關(guān)鍵技術(shù)，從而陸續(xù)建造了一個又一個符合建筑師創(chuàng)風(fēng)格的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)體系。多塔連體結(jié)構(gòu)就是這些復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)體系之中的一種，多塔連體結(jié)構(gòu)般指兩個塔樓或幾個塔樓之間由高空連接體相連而成，以滿足建筑造型以及使功能的一種特殊結(jié)構(gòu)體系。工程實例如下：1.深圳大學(xué)科技樓[10]（如圖 1-1 所示）建于 2002 年，東西翼 7 到 11 層里開洞，南北翼 11 到 13 層里面開洞，其中東西翼洞口寬 29.5m，南北翼洞寬 34設(shè)計采用型鋼混凝土多層空腹桁架整體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)洞口跨越組成整體連體結(jié)構(gòu)腹桁架梁柱斷面均為 800mm*880mm，其中腹桿工字鋼與弦桿工字鋼層層焊接接，形成剛性節(jié)點。弦桿、腹桿外包混凝土與弦桿上翼 180mm 厚鋼筋混凝土板整體現(xiàn)澆連接，進一步加強結(jié)構(gòu)整體性。

化為越來越不規(guī)則，這使整體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提出了新的要求和挑戰(zhàn)。經(jīng)過這年的努力研究和積極實踐，結(jié)構(gòu)工程師們發(fā)揮了獨到的創(chuàng)意和才華，不斷地去克一個又一個結(jié)構(gòu)難題和關(guān)鍵技術(shù)，從而陸續(xù)建造了一個又一個符合建筑師創(chuàng)風(fēng)格的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)體系。多塔連體結(jié)構(gòu)就是這些復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)體系之中的一種，多塔連體結(jié)構(gòu)般指兩個塔樓或幾個塔樓之間由高空連接體相連而成，以滿足建筑造型以及使功能的一種特殊結(jié)構(gòu)體系。工程實例如下：1.深圳大學(xué)科技樓[10]（如圖 1-1 所示）建于 2002 年，東西翼 7 到 11 層里開洞，南北翼 11 到 13 層里面開洞，其中東西翼洞口寬 29.5m，，南北翼洞寬 34設(shè)計采用型鋼混凝土多層空腹桁架整體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)洞口跨越組成整體連體結(jié)構(gòu)腹桁架梁柱斷面均為 800mm*880mm，其中腹桿工字鋼與弦桿工字鋼層層焊接接，形成剛性節(jié)點。弦桿、腹桿外包混凝土與弦桿上翼 180mm 厚鋼筋混凝土板整體現(xiàn)澆連接，進一步加強結(jié)構(gòu)整體性。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU398.2;TU352.11

【參考文獻】

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本文編號：2641608