钢-混凝土混合结构房屋抗震性能分析

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发布时间：2022-07-11

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【摘要】以昆明市某钢框架-核心筒混合结构商务楼设计为工程背景,分析钢梁与核心筒采用不同连接方
式对结构侧向性能的影响。建立全部铰接模型与部分刚接模型,进行模态分析和反应谱分析,对比其动力特性和
多遇地震下的側向性能,分析研究其在高烈度地区的抗震性能。
【关键词】混合结构;抗震性能;动力特性；反应谱分析
【中图分类号】 TU398.2
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 -6864(2015)11-0080-03
0 引言
分地震荷载和风荷载,抵抗倾覆弯矩。由于核心简的
在地震高烈度设防地区,随着建筑高度的增加，
存在,可使交通、服务性区域集中布置于核心筒中,结
结构抗震设计的难度逐渐增大。钢结构是高层建筑
构布置灵活。
发展的方向,但当高度较高时,由于纯钢结构的构件
本文结合昆明地区的实际工程,通过有限元软件
截面较小,侧向刚度较弱,一般在满足强度条件的情
SATWE和ETABS进行数值模拟、分析,研究其在多遇
况下,建筑的侧向位移较大,不满足侧向刚度要求,其
地震时的抗震性能。
舒适性也较差。因此,在超高层建筑结构体系中,钢-
1 结构有限元计算模型
混凝土混合结构得到了迅速的发展。
结构的有限元模型以工程建筑设计为基础,并进
钢框架-混凝土核心筒结构体系由钢框架和钢筋
行了一定的简化,不考虑外围边框架和顶部钢架构，
混凝土核心简组成,钢框架承担结构大部分竖向荷
将边框架自重和荷载折算为线荷载施加在外框架
载,混凝土核心筒作为主要的抗侧力构件,承担大部
梁上。
（a）SATWE
（b）ETABS
图Ⅰ 有限元计算模型
在进行多遇地震抗震分析时,结构模型应尽量符
下面将建立采取上述两种不同连接方式的模型，
合实际情况,满足承载力要求和刚度要求。ETABS 建
对其进行模态分析和反应谱分析,对比其动力特性和
模时,剪力墙采用壳单元,连梁采用开洞的方式。楼
侧向性能。
板不考虑面外刚度,采用膜单元,但在计算位移时定
2 动力特性分析
义刚性隔板,相当于SATWE中的刚性楼板假定,减少
采用ETABS和SATWE分别建模,计算楼面钢梁
结构自由度,节约计算时间。
与核心筒全部铰接模型和楼面钢梁与核心筒部分刚
混合结构中,楼面梁与钢筋混体连接可采
接模型的前18阶振型，两种模型的前六阶基本动力特
用刚接或铰接。因此,本文建立了铰接模型和部分刚
性见表1~表5。
接模型,对连接形式进行了比选。铰接模型即为钢梁
由此可见,两个模型的前六阶振型基本一致,第
与核心筒的连接全部为铰接；部分刚接模型即为核心
一振型都为 X 向平动,第二振型都为Y向平动,可以
筒角部与钢梁刚接,其余连接仍为铰接。
说明结构X方向刚度较Y方向小。