钢框架-混凝土核心筒组合结构体系抗风和抗震性能分析-结构工程专业论文.docxVIP

致谢 致 谢 时光如剑，岁月如梭，转眼间两年半的研究生学习生活在严谨务实、充满活力的难忘 时光中即将结束。回顾往昔的点点滴滴，我无论在学习上还是工作上都取得了长足的进步， 但自己深知种种的进步都离不开身边那些可爱可敬师生们的鼓励和帮助，在此我用最真挚 的语言送上自己最真诚的感谢。 首先我要衷心的感谢我敬爱的恩师巩玉发教授，巩老师严谨的治学态度、渊博的学术 知识和高尚的做人品德使我终身受益，在硕士研究生这两年半的时间里，无论在生活上还 是工作上，巩老师都给了我极大的帮助和影响，老师的精神将鞭策我在以后的学习和工作 中刻苦钻研，努力奋斗。在此，衷心的感谢老师对我的关心和指导。 其次我要感谢我的父母，感谢他们多年来对我理解与支持，关爱与鼓励，是他们带给 我信心和力量，你们辛苦了。 最后我还要特别感谢各位答辩组老师们，感谢你们不辞辛劳地为我提出缺点，指出不 足。 向所有帮助、关心过我的人，再一次表示衷心的感谢！ 尹 兆 岩 2012 年 12 月于辽宁工程技术大学 摘要 摘 要 钢框架-混凝土核心筒组合结构是充分利用了钢材和混凝土各自的材料性能，将混凝 土核心筒和与之铰（刚）接的钢结构框架联合使用，由具有较大侧向刚度的混凝土核心筒 承受大部分水平荷载，而具有较高材料强度的钢框架主要承受竖向荷载。两种材料的巧妙 组合能满足建筑使用功能上的灵活性要求，避免了单一结构体系带来的弊端。 本文对钢框架-混凝土核心筒组合结构体系进行协同工作性能分析，然后采用钢密柱 替代混凝土核心筒，对两种结构体系进行抗风、抗震对比分析，最后对该组合结构体系节 点的不同连接方式进行罕遇地震作用下的抗震性能及结构稳定性分析。 本文所做的主要工作及结论如下： 1. 采用 ANSYS12.0 软件对 41 层钢框架-混凝土核心筒组合结构体系进行协同工作性 能分析，通过分析得出，钢框架部分在整个组合结构中起到了第二道防线的作用，它们之 间通过合理的协同工作保证了整体组合结构良好的性能。 2. 对两种结构体系进行风荷载分析，对比分析得出，钢框架-混凝土核心筒组合结构 体系比钢框架-钢密柱核心筒结构体系刚度更大，且刚度变化较均匀；混凝土核心筒通过 协调周边钢框架柱，可提高整体组合结构的抗倾覆能力和抗剪能力。 3. 对两种结构体系进行地震荷载分析，对比分析表明，钢框架-混凝土核心筒组合结 构体系具有较好的抗震性能，相比于钢框架-钢密柱核心筒结构体系，结构动力性能更加 完善。 4. 对四种不同节点连接方式的钢框架-混凝土核心筒组合结构体系模型进行罕遇地 震作用下的抗震性能及结构稳定性分析，得到的数据结果表明，由于混凝土核心筒是整体 组合结构中的主要抗侧力构件，在满足《高层建筑混凝土结构技术规程》规范规定的前提 下，采用梁与柱刚接、梁与核心筒铰接时混凝土核心筒分担的水平剪力最大，建议在实际 工程中采用这种节点连接方式。 关键词：钢 框 架 -核 心 筒 组 合 结 构 体 系 ； 协 同 工 作 ； 抗风性能 ； 抗 震 性 能 ； 节 点连接 - I - A Abstract Steel frame-concrete core tube composite structure is sufficient utilization of their material properties of steel and concrete, combined use of the concrete core tube and the steel frame with articulated or rigid connection, bearing most of the horizontal load by greater lateral stiffness of the concrete core tube, and higher material strength steel frame to withstand the vertical load. The ingenious combination of the two materials can meet the requirements of building functional flexibility, and to avoid the disadvantages of a single structural system. In this paper, it is analysis to cooperate working performance of the steel frame-concrete core tube combination of structural system, and using the stee