高层钢-混凝土混合结构破坏过程的数值模拟分析

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发布时间：2022-07-18

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【摘要】本文利用 ABAOUS 通用有限元程序对钢框架一钢筋混凝土核心简混合结构的破坏过程进行数值
模拟分析。此类结构在弹性阶段，芯筒承担绝大部分的水平力，一旦芯筒开裂，钢框架开始承担大部
左批店往复作用下首底部开裂，随着损伤不断积累。底层几平全部开裂部沿楼板四周咖开裂
框架在中震与大震作用下均外于弹性阶段；特大震作用下，先底柱后中部梁出现塑性绞．楼板在地震
作用下产生了较大变形，在与芯筒和钢框架梁相连部位均产生了大量裂缝。
【关键词】高层建筑钢框架－钢筋混凝土核心筒结构受力性能 ABAQUS
1.引言
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与
随着现代建筑高度的不断增加，混合结构体系
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零
在高层建筑中已广泛应用，但国内外对该结构形式的
号
抗震性能存在着很大的争议：该种结构在大震作用下
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是否是双重抗震体系，如何调整框架的水平地震力
号
等。国内已对这种结构进行过一些静动力试验，但是
。
三
静力试验并不能很好的反映这种结构动力特性，振动
0
号
台试验因受试验设备的制约，很难真实的模拟竖向荷
载的作用，而现有拟动力试验最多只进行了两自由度
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的试验。利用通用有限元程序对研究对象进行三维仿
啡
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真试验模拟，是一种很好的研究方法，在一定条件下
34m
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34m
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它可以部分代替试验，并获取任意你感兴趣的数据。
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ABAQUS以其杰出的非线性性计算的，获得了广泛认
图1 结构平面图
同。本文利用该软件对钢框架一钢筋混凝土核心筒混
Fig.1 Plane framework disposal
合结构进行仿真试验模拟，并与已有的试验结果进行
比较，明确此类结构的地震反应特征。
2.分析模型
2.1 结构模型
按规范要求设计了一15层混合结构，每层层高
4m，其平面如图１所示，芯筒面积约11.1%，外钢框
架均采用箱形截面，钢柱采用 600mm × 600mm，梁采
用400mm×400mm，壁厚均为20mm，钢筋混凝土楼板
厚200mm，Φ10@150 双向双层配筋，芯筒壁厚400mm,
中 158150 双向双层配筋。钢材为Q235钢，混凝土强
度等级为 C35。ABAQUS中三维模型如图2所示。