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重宾·保利国际广场抗震抗风性能研究

作　者: 王浩
导　师: 邹银生；周健
学　校: 湖南大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 超高层建筑 框架—核心筒结构 加强层 模型风洞试验
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着我国高层建筑建设的迅速增加,带加强层的框架—核心筒结构体系在实际工程中得到了越来越多的应用。超高层框架—核心筒结构体系在设置加强层时会遇到一些问题,研究加强层对这类结构体系的受力性能影响对今后的工程设计具有十分重要的意义。本文结合重宾·保利国际广场工程实例对带加强层的框架—核心筒结构体系的抗震抗风性能的影响进行了分析和研究。重宾·保利国际广场总高度286.80m,建成后将是我国西南地区的第一高楼。重宾·保利国际广场塔楼地上共58层,主体结构采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系。为减小层间位移角和顶点位移,在二十九层和四十四层层高6米的避难层设置伸臂桁架加强层。本工程设防烈度为6度,又是超高层建筑,风荷载对结构起控制作用。为了解工程设置加强层后的抗震抗风性能,必须对设置加强层后的结构性能进行分析研究。本文对重宾·保利国际广场工程建立了整体计算模型,采用SATWE和ETABS两个程序对其结构的受力性能、周期、位移等特性进行了分析比较。对于受力较为复杂水平伸臂桁架,同时采用ETABS及SAP2000二个程序分别进行验算。结果表明:该工程的周期、层间位移角及位移比等各项指标均在合理范围内,没有出现明显的结构薄弱层,整个结构安全可靠。本文在模型风洞实验的基础上,对按规范计算的风荷载与模型风洞试验得出的风荷载进行了分析比较,同时分别考虑了无周边建筑影响和有周边建筑影响两种工况。结果表明:在这类风荷载起控制作用的超高层建筑结构中,模型风洞试验具有不可忽视的作用。本文对重宾·保利国际广场设置不同加强层的数量和位置的4种工况进行了结构分析与比较,研究了不同的加强层设置位置和数量对结构的周期、位移和受力性能的影响。针对设置加强层后可能使加强层的相邻层产生薄弱层的问题进行了分析研究,在分析研究的基础上,对加强层刚度的合理选择提出了建议。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-22
  1.1 课题研究目的与意义  11-12
  1.2 加强层的工程应用概况及工程经济效益  12-15
  1.3 加强层在高层建筑框架—核心筒结构中的研究概况  15-20
  1.4 本文工程背景  20-21
  1.5 本文主要研究的内容  21-22
第2章 加强层的作用机理分析  22-31
  2.1 加强层的概念  22
  2.2 加强层的结构类型  22-23
  2.3 加强层的结构计算理论  23-28
  2.4 加强层的工作机理  28-29
  2.5 加强层的刚度选择和结构布置  29-31
    2.5.1 宜采用“有限刚度”的加强层框架—核心筒结构  29
    2.5.2 水平伸臂构件的刚度选择  29-30
    2.5.3 “有限刚度”加强层的结构布置  30-31
第3章 重宾·保利国际广场抗震性能研究  31-52
  3.1 现行抗震设计方法概述  31-38
    3.1.1 反应谱理论  31-33
    3.1.2 底部剪力法  33-34
    3.1.3 振型分解反应谱法  34-37
    3.1.4 时程分析法  37-38
  3.2 工程概况  38-44
    3.2.1 地震作用基本参数  38-39
    3.2.2 结构性能设计目标  39
    3.2.3 上部结构设计  39-44
  3.3 重宾·保利国际广场弹性计算分析结果  44-52
    3.3.1 周期及振型  44
    3.3.2 最大层间位移、楼层位移比  44-45
    3.3.3 地震作用力（反应谱法）  45-46
    3.3.4 有效质量系数  46-47
    3.3.5 弹性时程分析结果（SATWE）  47-48
    3.3.6 抗倾覆验算（SATWE）  48
    3.3.7 结构整体稳定性  48-49
    3.3.8 楼层抗剪承载能力比  49
    3.3.9 水平伸臂桁架  49-51
    3.3.10 结论  51-52
第4章 重宾·保利国际广场抗风性能研究  52-77
  4.1 风的基本概念  52
  4.2 建筑结构风荷载基本理论  52-58
    4.2.1 基本风速和基本风压  52-55
    4.2.2 风压高度变化系数  55-57
    4.2.3 风荷载体型系数  57-58
  4.3 重宾·保利国际广场模型风洞试验  58-64
    4.3.1 风洞设备  58
    4.3.2 试验模型和测点布置  58-59
    4.3.3 大气边界层风场的模拟  59
    4.3.4 试验工况  59-61
    4.3.5 梯度风高度的参考风速和参考风压  61-62
    4.3.6 风洞试验结果  62-63
    4.3.7 结构设计的风压  63-64
  4.4 重宾·保利国际广场风致响应及等效静力风荷载  64-69
    4.4.1 高层建筑风致响应动力分析的方法和要点  64-65
    4.4.2 结构参数的选取  65
    4.4.3 风致响应结果  65-67
    4.4.4 等效静力风荷载  67-69
  4.5 重宾·保利国际广场风荷载作用分析  69-76
    4.5.1 风荷载比较  69-72
    4.5.2 风荷载作用下结构性能比较  72-76
  4.6 本章小结  76-77
第5章 加强层的设置对超高层框架—核心筒结构抗震抗风性能的影响  77-88
  5.1 加强层设置对结构自振周期的影响  77-78
  5.2 加强层设置对结构侧向位移的影响  78-79
  5.3 加强层设置对结构剪力分布的影响  79-81
  5.4 加强层设置对结构柱轴力分布的影响  81-85
  5.5 加强层设置对核心筒倾覆弯矩分布的影响  85-86
  5.6 本章小结  86-88
结论  88-91
参考文献  91-95
致谢  95

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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