大震下高层型钢混凝土结构弹塑性分析

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某超高层结构罕遇地震弹塑性分析

图1　钢筋（钢材）本构关系曲线图2　混凝土本构关系曲线图3　一维纤维束单元452021.09 |567图5　SAUSAGE 计算模型6　多波频谱特性Chl_Talwan-03_NO_2525Darfield_NewZealand_NO_6897,TG(0.49)人工波1各地震波平均反应谱壳单元节点分布钢筋层壳单元中面截面积分点472021.09 |技术探讨2.6.2结构基底剪力由大震弹塑性及大震弹性基底剪力响应时程曲线可以发现各条波弹塑性分析剪力与弹性时程结果趋势大致相符，而幅值略低于弹性，说明大震下耗能构件达到塑性屈服后结构刚度降低，地震响应减小。

时程分析所得到的底部剪力最大值如表2所示。

罕遇地震弹性与弹塑性分析基底剪力对比给出了结构罕遇地震弹塑性分析与弹性分析基底剪力的比较。

从表中可以看出，由于结构在罕遇地震作用下混凝土发生损伤，出现了塑性变形，结构的侧向刚度随之减弱，使得基底剪力较弹性分析的基底剪力小。

整体结构基底剪力弹塑性的结果约是弹性结果的76%~85%。

2.6.3结构构件的抗震性能选取起控制作用的天然波Tottori_Japan_NO_6274提取计算结果，得到核心筒剪力墙混凝土框架柱混凝土的损伤，见图7、图8。

由上图可以看出整栋楼的绝大部分墙体轻微损坏，底部加强部位的部分楼层，核心筒剪力墙出现轻微~轻度损伤，且主要发生在核心筒外墙端部和转角处；底部加强部位以上楼层，仅在核心筒收墙处出现少量的重度损坏；剪力墙连梁耗能充分，大部分连梁损伤程度为中度～重度损伤。

绝大部分框架柱无损坏；仅有角柱截止处及顶部混凝土柱截止处的少量柱钢筋进入塑性，具有较大安全储备。

结语根据对本工程在罕遇地震作用下的非线性时程分析计算结果，可得出以下结论：（1）在地震波作用下，结构层间位移满足规范规定，结构整体可以满足“大震不倒”的设防要求。

（2）弹塑性分析得到的基底剪力与弹性分析得到的基底剪力的比值在0.76～0.85范围内，说明震后结构刚度未发生剧烈下降，结构抗震性能较好。

型钢混凝土节点抗震性能及构造方法分析

型钢混凝土节点抗震性能及构造方法分析发表时间：2016-11-10T14:42:11.547Z 来源：《基层建设》2016年16期作者：朱中龙[导读] 摘要：在高层建筑结构设计中，应用比较普遍的一种结构就是型钢混凝土结构。

在型钢混凝土结构中，起到传力枢纽作用的就是节点，节点对建筑的稳定有着重要的影响。

型钢混凝土节点的抗震性能对建筑的整体结构性能有着直接的影响，只有保证型钢混凝土节点的抗震性能，明确其构造方法，才能够提升建筑的抗震能力。

因此，本文对型钢混凝土节点抗震性能及构造方法进行分析。

巴马丹拿建筑设计咨询(上海)有限公司武汉分公司摘要：在高层建筑结构设计中，应用比较普遍的一种结构就是型钢混凝土结构。

在型钢混凝土结构中，起到传力枢纽作用的就是节点，节点对建筑的稳定有着重要的影响。

因此，本文对型钢混凝土节点抗震性能及构造方法进行分析。

关键词：型钢混凝土；节点；抗震性能；构造方法引言:在建筑工程中，型钢混凝土结构是非常重要的一种形式，型钢混凝土结构具有强度高、延性好、刚性大以及耗能性能好的优点。

在高层建筑中应用型钢混凝土节点能够有效的提高建筑结构的抗震性能。

因此，为了使得混凝土建筑节点能够充分的发挥其作用，就需要对其抗震性能与构造方法进行深入的分析，从而在建筑中进行应用。

1、型钢混凝土节点抗震性能1.1 抗震性能影响因素分析在型钢混凝土节点抗震性能的分析中，需要对抗震性能的影响因素进行重点分析。

影响型钢混凝土节点抗震性能的因素有很多，主要包括以下几点。

首先，轴压比。

SRC节点延性与承载力的重要影响因素之一就是轴压比，各个SRC节点试件受到的轴压比影响几乎一致，主要表现为：曲线在加载前期基本重合，试件的刚度在弹性阶段想他能够，随着轴压比的不断增大，峰值荷载不断减小、试件屈服越早、峰值位移减小、承载力降低、后期刚度退化加快以及极限位移减小等。

型钢混凝土柱抗震性能的研究

型钢混凝土柱抗震性能的研究摘要：型钢混凝土异形柱结构是一种新型的组合结构，将型钢与异形柱结合起来，克服了钢筋混凝土异形柱承载力较低、抗震性能较差、适用范围有限等弱点，同时具有异形柱结构框架柱在室内不凸出、布置灵活、美观实用等优点，因此这种新型组合结构具有一定的应用前景。

本文分析了型钢混凝土柱抗震性能的研究。

关键词：型钢混凝土柱；抗震；性能我国人口多、资源匮乏，特别是随着我国都市化、城镇化建设的进展，对高层、超高层建筑的需求越来越多。

而型钢混凝土柱截面形式又特别适合高层、超高层建筑支柱采用，但国内外有关预压型钢混凝土柱技术资料很少，研究成果也不是很多。

1 试验概况1.1 试件设计与制作设计两种新型截面型钢混凝土柱：试件SRC2 内含带翼缘的十字型钢，型钢外翼缘和混凝土保护层内侧相贴；试件SRC3 ～ SRC5 的型钢沿2个主轴旋转45°斜向布置，型钢翼缘宽度约为试件SRC2 型钢翼缘的1 /2。

为便于对比还设计了1 根普通十字型钢SRC柱，试件编号为SRC1，为了对混凝土达到更好的约束效果，箍筋采用四边形连续螺旋箍筋，根据混凝土保护层厚度和型钢尺寸确定箍筋边长，利用钢筋弯曲机加工成形，绑扎时先将纵筋按间距焊在内箍上，然后将型钢自上而下放置于焊好的钢筋框架内，并于上下两端进行固定。

1.2 材料力学性能实测型钢翼缘和腹板的抗拉强度分别为348.6MPa和323.5MPa，纵筋和箍筋的抗拉强度分别为514MPa和332.6MPa。

屈服强度取卸载时材料0.2%残余变形所对应的应力值。

采用C40商品混凝土，所有试件为同一批浇筑，同时采用自然养护。

试验前对预留的8个边长为150 mm 的标准立方体试块进行测试，得到各个试块的强度指标如表3所示，则混凝土平均立方体抗压强度标准值fcu，k为51.5N/mm2。

1.3 量测内容。

试验量测的主要内容有：柱顶竖向荷载、柱顶水平荷载、柱顶水平位移、柱塑性铰区域纵向钢筋、箍筋和型钢的应变值。

MIDAS钢筋混凝土框架动力弹塑性分析

例题动力弹塑性分析2 例题. 钢筋混凝土框架动力弹塑性分析概要此例题将介绍利用MIDAS/Gen做动力弹塑性分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。

此例题的步骤如下:1.简要2.设定操作环境及定义材料和截面3.用建模助手建立模型平面4.生成框架柱5.楼层复制及生成层数据文件6.定义边界条件7.输入楼面荷载8.定义结构类型9.定义质量10.定义配筋11.定义及分配铰特性值12.输入时程分析数据13.运行分析14.查看结果例题动力弹塑性分析31.简要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的动力弹塑性分析功能来进行抗震设计的方法。

例题模型为二层钢筋混凝土框架结构。

(该例题数据仅供参考) 基本数据如下：轴网尺寸：见平面图柱: 300x300 主梁： 200x300 混凝土： C30 层高：一～二层：3.0m 地震波： El Centro分析时间： 12 秒图1 分析模型例题动力弹塑性分析4 2.设定操作环境及定义材料和截面在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面1.主菜单选择文件>新项目2.主菜单选择文件>保存:输入文件名并保存3.主菜单选择工具>单位体系:长度 m, 力 kN图2 定义单位体系4.主菜单选择模型>材料和截面特性>材料：添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC)混凝土：C30 材料类型：各向同性5.主菜单选择模型>材料和截面特性>截面：添加：定义梁、柱截面尺寸注：也可以通过程序右下角随时更改单位。

例题动力弹塑性分析5图3 定义材料图4 定义梁、柱截面例题动力弹塑性分析6 3.用建模助手建立模型主菜单选择文件>新项目主菜单选择模型>结构建模助手>框架：输入：添加x坐标，距离3，重复2；添加z坐标，距离3，重复2；编辑： Beta角，90度；材料，C30；截面，200x300；生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，－90。

中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨

中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨摘要：对于超高层建筑或者超限结构来说应当对结构采取中、大震下的抗震性能分析，本文通过结合某高层结构设计实例，除了对该结构采取小震弹性分析外，还将增加“中震不屈服”、“中震弹性”等方法对结构关键构件进行设计，控制结构的抗震性能。

通过中、大震的抗震性能分析提出可行的抗震构造措施，为同类结构提供指引。

关键词：结构设计；超高层结构；抗震分析；抗震构造措施Abstract: For tall building or overrun structure for ought to the structure of the earthquake, take the seismic performance analysis, this paper through the combination of a high-rise structure design example, in addition to the structure of small earthquakes to elastic analysis outside, still will increa se “the shock of do not yield”, “the shock of the elastic” method of key component structure design, control structure seismic performance. Through the aseismatic performance of strong earthquakes, and analysis the feasible seismic structural measures, to provide direction for the similar structure.Key words: Structure design; Super-tall structures; Seismic analysis; Seismic construction measures1．工程概况本项目定位为创造高品质的、包含超高层超甲级写字楼及商业性办公楼，形成新型的商业聚落空间及城市综合体。

弹塑性设计在高层建筑方面的应用

弹塑性设计在高层建筑方面的应用【摘要】随着高层建筑在我国各城市的普及，以及楼层高度的不断增加，如何对高层建筑的可靠性与安全性进行保障，就需要运用弹塑性设计。

弹塑性设计能够提高高层建筑的安全性和抗震能力，是高层建筑中必不可少的设计方法。

本文对弹塑性设计在高层建筑方面的应用进行了分析和探讨。

【关键词】弹塑性设计；高层建筑；分析应用我国的城市规模正在逐渐扩大，为了提高土地的利用率，兴建高层建筑是一个必然的趋势。

然而高层建筑的高度越来越高，结构和体型也越来越复杂，如何保障高层建筑的安全性、抗震性是高层建筑设计中一个刻不容缓的问题。

本人结合多年实际工作经验，对弹塑性设计在高层建筑方面的应用展开了探讨，旨在通过弹塑性设计提高高层建筑的抗震性和安全性。

1.高层建筑弹塑性设计的概念高层建筑中的弹塑性设计包括静力弹塑性分析法和动力弹塑性分析法两种。

在具体应用中两种方法进行结合使用。

1.1静力弹塑性分析理论静力弹塑性分析也称为静力推覆分析，主要是以实际的结构情况为依据，将通过模拟地震而得到的水平惯性力作用添加到建筑结构中，使建筑结构承受一种侧向力，并不断加强这种侧向力的强度[1]。

建筑结构在侧向力的作用下弹性、裂开并且屈服，最后发生结构控制位移。

促使建筑结构实现预期目标的位移或者成为机构，以掌握建筑结构在地震影响下的情况。

对建筑结构的薄弱部位、内力特性、变形情况、塑性铰的发生次序和部位、破坏机制等情况进行了解，从而判断建筑结构对地震作用的承受能力[2]。

1.2动力弹塑性分析理论上世纪六七十年代，与静力弹塑性分析理论相对的另一种高层建筑弹塑性分析理论兴起了，也就是弹塑性动力时程分析理论。

该理论同样是对高层建筑的抗震性进行分析，在上世纪八十年代之后弹塑性动力时程分析理论已经被大部分国家所采用，用来对高层建筑的抗震设计进行分析。

弹塑性动力时程分析主要是通过运动微分方程，对高层结构物进行积分求解，以时程分析的方法来来高层建筑结构在时间变化中的质点位移、加速度动力和移动速度进行掌握，计算高层结构的时程变化状况与结构变形情况[3]。

配电间在罕遇地震作用下弹塑性变形分析

工程应用石油化工设计Petrochemical Design2017,34(3) 25 ~3〇配电间在罕遇地震作用下弹塑性变形分析史恒通(中国石化工程建设有限公司，北京100101)摘要：以平面和竖向均不规则的钢筋混凝土框架结构配电间为例，首先用振型分解反应谱法进行多遇地震作用下的弹性内力和变形分析，并采用动力弹性时程分析进行了补充计算;根据楼层屈服强度系数判断薄弱层的位置，采用规范简化方法进行了弹塑性变形验算；用Pushover弹塑性分析方法计算得到结构的侧向荷栽位移曲线，并根据与多遇地震、抗震设防烈度和罕遇地震作用下的需求谱曲线的交点得到结构的性能点，即相应的基底剪力和结构位移。

按简化方法及Pushover方法计算的罕遇地震作用下弹塑性层间位移角均小于规范的限值要求。

关键词：动力线性时程分析静力非线性/Pushover分析侧向荷栽位移曲线ADRS需求谱性能点doi：10. 3969/j.issn.1005 - 8168.2017.03.008罕遇地震下，如在汶川大地震灾害中，钢筋混凝土框架结构的受损非常严重，很多框架结构发生了严重破坏或整体倒塌。

框架结构只有一道抗侧力体系，一旦混凝土柱产生塑性破坏，结构失去抗侧移能力，很容易倒塌。

因此，对钢筋混凝土框架结构，应充分重视抗震概念设计，采取严格的抗震措施，实现“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求，并进行在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验算。

1 GB50011—2010《建筑抗震设计规范》抗震设计概念及方法GB50011 —2010《建筑抗震设计规范》按“三水准，两阶段”的方法进行抗震设计[1]。

“三水准”设防的基本概念是:小震不坏、中震可修、大震不倒[2]。

“两阶段”设计基本概念为[3]:第一阶段设计:对一般建筑，按多遇地震作用进行弹性计算，以满足第一水准的要求。

对大多数的结构，可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震措施，保证结构的延性，来满足第二、三水准的设计要求。

超高层塔楼罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析报告

目录1 工程概况 (64)1.1工程介绍 (64)1.2进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 (65)2分析方法及采用的计算软件 (65)2.1分析方法 (65)2.2分析软件 (65)2.3材料模型 (65)2.3.1 混凝土材料模型 (65)2.3.2 钢材本构模型 (66)2.4构件模型 (66)2.4.1 梁单元 (66)2.4.2 楼板模型 (67)2.5分析步骤 (67)2.6结构阻尼选取 (67)3 结构抗震性能评价指标 (68)3.1结构的总体变形 (68)3.2构件性能评估指标 (68)4 动力特性计算 (70)5 施工加载过程计算 (70)5.1施工阶段设置 (70)5.2施工阶段计算结果 (70)6 罕遇地震分析总体信息结果汇总 (71)6.1地震波选取 (71)6.2基底剪力 (73)6.3层间位移角 (75)6.3.1 左塔楼 (75)6.3.2 右塔楼 (80)6.4结构顶点水平位移 (85)6.5柱底反力 (88)6.8结构弹塑性整体计算指标评价 (89)7构件性能分析 (90)7.1钢管混凝土柱 (90)7.2斜撑 (90)7.3连梁 (92)7.3主要剪力墙 (92)7.4钢梁的塑性应变 (100)7.5楼板应力及损伤 (100)8 罕遇地震作用下结构性能评价 (103)1 工程概况1.1 工程介绍上海临港中心——结构总高度为180m；主体结构采用框架-核心筒体系，外框架为圆钢管混凝土柱、钢框架梁。

钢管混凝土柱截面为Φ1200x1140～Φ900x860。

核心筒采用钢筋混凝土剪力墙体系，外墙厚750mm～400mm，内墙厚500mm～300mm，部分墙体内配置10mm厚钢板。

在32层以下，结构由左右两个塔楼构成，中间通过钢梁及6-7层、17-20层两道“人”字形斜撑连接，斜撑截面为BOX 560x1060x80x80。

上部主体结构分析时，以地下室顶板为嵌固端。

主要构件信息：（1）框架柱均采用圆钢管混凝土柱，混凝土强度等级为C60。

结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算

6 进行动力弹塑性计算时，地面运动加速度时程的选取、预估罕遇地震作用时的峰值加速度取值以及计算结果的选用应符合本规程第4.3.5条的规定；7 应对计算结果的合理性进行分析和判断。

5.5.2 在预估的罕遇地震作用下，高层建筑结构薄弱层(部位)弹塑性变形计算可采用下列方法：1 不超过12层且层侧向刚度无突变的框架结构可采用本规程第5.5.3条规定的简化计算法；2 除第1款以外的建筑结构可采用弹塑性静力或动力分析方法。

5.5.3 结构薄弱层(部位)的弹塑性层间位移的简化计算，宜符合下列规定：1 结构薄弱层(部位)的位置可按下列情况确定：1)楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；2)楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层(部位)和相对较小的楼层，一般不超过2～3处。

2 弹塑性层间位移可按下列公式计算：条文说明5.5 结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算5.5.1 本条为新增条文。

对重要的建筑结构、超高层建筑结构、复杂高层建筑结构进行弹塑性计算分析，可以分析结构的薄弱部位、验证结构的抗震性能，是目前应用越来越多的一种方法。

在进行结构弹塑性计算分析时，应根据工程的重要性、破坏后的危害性及修复的难易程度，设定结构的抗震性能目标，这部分内容可按本规程第3.11节的有关规定执行。

建立结构弹塑性计算模型时，可根据结构构件的性能和分析精度要求，采用恰当的分析模型。

如梁、柱、斜撑可采用一维单元；墙、板可采用二维或三维单元。

结构的几何尺寸、钢筋、型钢、钢构件等应按实际设计情况采用，不应简单采用弹性计算软件的分析结果。

结构材料(钢筋、型钢、混凝土等)的性能指标(如弹性模量、强度取值等)以及本构关系，与预定的结构或结构构件的抗震性能目标有密切关系，应根据实际情况合理选用。

如材料强度可分别取用设计值、标准值、抗拉极限值或实测值、实测平均值等，与结构抗震性能目标有关。

结构材料的本构关系直接影响弹塑性分析结果，选择时应特别注意；钢筋和混凝土的本构关系，在现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的附录中有相应规定，可参考使用。

103 天津某超高层项目ABAQUS软件大震弹塑性时程分析报告

算关系如下式：
[] = [] + []
α = 4ξπ/T
上式中，[]为结构阻尼矩阵，[]和[]分别为结构质量矩阵和刚度矩阵。实际工程计算时，
常忽略 β 阻尼，α 由阻尼比 ξ与周期 T 反算而得。
1.4.6
分析步骤
第一步：施工模拟加载。利用 ABAQUS 隐式计算模块 ABAQUS/STANDARD，通过单元的“生”
1.5.1
结构总体变形控制
（1）能够完成整个弹塑性时程分析过程而不发散；
（2）结构的最终状态仍然竖立不倒；
（3）结构主体的最大层间位移角小于规范限值，框架-核心筒结构为 1/100。
1.5.2
构件性能目标
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JCJ3-2010）第 3.11 节结构抗震性能设计，将结
构的抗震性能分为 1～5 五个水准，对应的构件损坏程度则分为“无损坏、轻微损坏、轻度
损坏、中度损坏、比较严重损坏”五个级别。
《建筑抗震设计规范》
（GB5001-2010）附录 M
提供了实现构件性能水准评价的具体方法。
在 Abaqus 软件中构件的损坏主要以混凝土的受压损伤因子及钢材（钢筋）的塑性应变
程度作为评定标准，参照前述规范条文采用如下损伤程度与构件性能水准的对应关系：
1）钢材在屈服后其强度并不会下降，衡量其损坏程度的主要指标是塑性应变值。设钢
条相同。但对整个剪力墙构件而言，由于墙肢一般不满足平截面假定，在边缘混凝土单元出
现受压损伤后，构件承载力不会立即下降，其损坏判断标准应有所放宽。考虑到剪力墙的初
始轴压比通常为 0.5～0.6，当 50%的横截面受压损伤达到 0.5 时，构件整体抗压和抗剪承
载力剩余约 75%，仍可承担重力荷载，因此以剪力墙受压损伤横截面面积作为其严重损坏

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析及应用

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析及应用万金国;苗启松【摘要】Various elastic-plastic models of structure members in PERF0RM-3D were introduced. The comparison and analysis of the model experiment results of single shear and reinforced concrete core wall show that PERFORM-3D can effectively simulate the elastic-plastic performance of reinforced concrete shear wall. Through the nonlinear time history analysis of a frame core-tube and high-rise buildings under severe earthquake, the seismic performance of the structure is evaluated, and the application of PERFORM-3D in the structural seismic analysis and evaluation process are present.%介绍了PERFORM-3D中各种单元的弹塑性模型,对单片剪力墙和钢筋混凝土核心筒的试验模型进行了分析和对比,结果表明PERFORM-3D能有效模拟钢筋混凝土剪力墙的弹塑性性能.通过对某超高层框架核心筒建筑进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,评价了该结构的抗震性能,并说明了应用PERFORM-3D进行结构抗震分析和评估的过程.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】5页(P196-200)【关键词】PERFORM-3D;剪力墙;弹塑性时程分析;抗震性能评估【作者】万金国;苗启松【作者单位】北京市建筑设计研究院,北京100045;北京市建筑设计研究院,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TU973+.2PERFORM-3D三维结构非线性分析与性能评估软件是由美国加州大学Berkeley分校的鲍威尔教授(Prof.Graham H.Powell)在Drain-2DX和Drain-3DX的基础上发展而来，使用以变形或强度为基础的极限状态，致力于对结构进行抗震分析和性能化评估，其分析结果得到了国际学术界和工程界的广泛认可，尤其是对错综复杂的剪力墙体系，能为使用者提供其他软件一般不具备的动力弹塑性分析功能，既可以用于工程设计，也能用于对新软件进行测试和对实验结果进行校核。

建筑结构大震下弹塑性分析

弹塑性分析的规范规定
《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 《高层混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002 《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98
《建筑抗震设计规范》
3.4.3条竖向不规则结构应（宜）进行弹塑性变形分析 3.6.2条弹塑性分析可以根据具体情况采用弹塑性静力、时程、简化方法 5.5.2条何种结构需要进行弹塑性变形验算 5.5.3条弹塑性变形验算方法 5.5.4条弹塑性分析的简化方法 5.5.5条弹塑性层间位移角限值
建筑结构大震下弹塑性分析
弹塑性分析目的、意义弹塑性分析方法弹塑性分析的具体实现
弹塑性分析目的、意义
三水准设防中的“大震不倒” 两阶段设计中的“第二阶段弹塑性变形验算” 强震下变形验算的基本问题：计算薄弱层位移反应和变形能力；通过改善结构均匀性和加强薄弱层使得层间位移角满足限值要求。
EPDA/PUSH软件正确性验证
与ANSYS、ABAQUS等权威非线性分析软件进行了静力、动力弹塑性分析的充分验证
实例一、简单钢框架分析简单的钢框架，高度非线性检验的整体程序框架，包括非线性迭代、静动力解法、纤维束梁单元，非线性本构关系等核心计算程序
0.15 0.1 0.05 0 0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 epda abaqus 2 4 6 8 10
3。周期-最大层间位移曲线——基于等效单质点体系综合统计出的结构周期顶点位移曲线。随着结构进入弹塑性状态，结构的自振周期、顶点位移反应也发生变化，竖向连接需求谱与能力谱曲线的交点，则该点的层间位移值可以理解为抵抗设计烈度大震时的结构弹塑性层间位移，也可以把该点的层间位移与规范限值比较，比规范小则满足设计要求，反之则认为不满足设计要求。

某超高层建筑罕遇地震下结构性能分析

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进行动力弹塑性时程分析。办公楼塔楼考虑到高宽比较大，计算中考虑了Ｐ—Ａ效应。活荷载折减系数参照ＧＢ５００１１ — ２０１０（建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》）的相关规定考
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（ｉｎ），塔楼高宽比４．３２，筒体高宽比１３．８８。本项目抗震设防烈度为７度，设计分组为第三组，基本地震加速度０．１ｇ，场地类别为 Ⅱ类。主楼带裙房范围（７Ｆ以下）为重点设防类，裙房以上为标准设防类，塔楼采用框架一核心筒结构型式。核心筒采用现浇钢筋混凝土，在底部加强区及其
结构基本能够达到预期的抗震性能目标。
４弹塑性时程分析
罕遇地震弹塑性时程分析分别输入了３组水平双向地
关键词：弹塑性时程分析；结构性能化设计；罕遇地
震作用中图分类号：ＴＵ９７３．２文献标志码：Ｂ
上２层范围，简体四角设置构造型钢。一１层一７层框架柱

高层钢结构梁柱焊接节点抗震性能的分析

高层钢结构梁柱焊接节点抗震性能的分析摘要：对于高层钢结构来说，除了本身需要注意的建筑自重、活荷载等信息外，风荷载和地震荷载对建筑物的影响变得更加突出。

目前我国钢结构梁柱节点多采用焊接节点，焊接连接具有用料经济、构造简单、刚度大等优点。

在建筑设计中，研究高层钢结构的整体抗震性能和梁柱焊接节点的抗震性能变得尤为重要。

本文针对高层钢结构梁柱焊接节点的抗震性能，展开了一系列的深入研究，并就其抗震性能的提高措施给出了一些建议。

关键词：高层；钢结构；梁；柱；焊接节点；抗震性能1虚拟工程本文主要研究高层钢结构梁柱焊接节点的抗震性能，选取某高层钢框架支撑结构。

工程概况为地下一层，地上十七层。

该工程平面形状规则，竖向构件柱地上部分采用箱型截面钢，地下部分采用型钢混凝土，水平构件梁采用H型截面钢，节点采用梁柱焊接节点。

为优化建筑抗震性能，除设置普通钢支撑外，该工程还增设了防屈曲约束支撑。

由于该工程嵌固层位于地下室一层顶板位置，考虑到地下部分受到土层约束作用的影响，故进行有限元分析时，仅针对该工程地上部分进行多遇地震下的强度验算和罕遇地震下的地震弹塑性响应分析，来研究其抗震性能指标。

该工程位于江苏省，抗震设防烈度8度（0.30g）。

该工程中，型钢梁、柱、普通钢支撑和防屈曲约束支撑的钢材强度等级均为Q345B，该钢材材料强度按规范值取用设置。

2有限元模型结合本工程概况，采用SAP2000有限元分析软件进行模型建立，梁、板、柱、普通钢支撑和防屈曲约束支撑等构件截面均按照实际尺寸建模，并采用P-M2-M3铰、P-M3铰模拟柱端、梁端塑性铰。

经核对，软件精确度符合要求。

经SAP2000软件分析计算，多遇地震下结构强度验算符合要求；罕遇地震下的结构弹塑性时程分析表明，薄弱部位的弹塑性变形验算符合规范要求，表明结构布局规则，布置合理，抗震性能良好。

安全的构件需具有一定的强度、刚度和稳定性，同样，抗震性能好的结构也需要具备一定的承载能力、变形能力和稳定性能。

某超高办公楼罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析要点

某超高办公楼罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析要点发表时间：2019-10-17T14:56:38.940Z 来源：《建筑细部》2019年第8期作者：胡凯[导读] 本办公楼项目位于安徽省合肥市滨湖新区用地面积约1.6万平方米，容积率6.0，总建筑面积约12.6万平方米。

深圳市建筑设计研究总院有限公司广东深圳 518000摘要：某超高办公楼项目为超A类高度办公楼，地下3层，地上40层，主要屋面高度179.9米，采用框架-核心筒结构体系，由于建筑平面宽度及核心筒宽度均较窄，结合建筑避难层设置钢支撑，为避免X向与Y向刚度相差过大，仅在Y向边榀框架上设置钢支撑，本项目采用PKPM系列软件中的SATWE模块，MIDAS Building软件对结构进行整体对比分析，本文简要介绍了采用MIDAS Building软件对结构罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析。

1、工程概况本办公楼项目位于安徽省合肥市滨湖新区用地面积约1.6万平方米，容积率6.0，总建筑面积约12.6万平方米。

地上包含一栋179.9米超高层办公塔楼及7层裙房，地下设三层地下室。

项目地块占地平面尺寸约70m～105.6 x102m，地下3层，地上塔楼建筑层数40层（不包括三层构架），塔楼房屋高度179.9m，裙房7层，裙房房屋高度31.7m，地上各层层高均为4.5m，塔楼避难层层高4.4m，地下一层层高5.4m，地下二层层高4.8m，地下三层层高3.7m，主要建筑功能为办公，建筑效果图详见图1，建筑标准层平面图详见图2。

图1 图2工程抗震设防烈度为7度，为避免平面严重不规则，在塔楼与裙楼交接部位设置抗震缝，使得塔楼与裙楼脱开，本文仅针对超高塔楼。

2、结构体系本塔楼结构采用框架-核心筒结构，核心筒尺寸为36.6米x10.1米，Y向宽度较窄，为保证结构侧向刚度，结合建筑避难层位置，在12层、23层及34层避难层Y向边榀框架设置Y向腰桁架，并且为有效控制结构扭转效应，钢支撑设置在边榀框架上，支撑相关的框架梁及框架柱均设置钢骨。

型钢混凝土框架-混凝土核心筒某高层办公楼动力弹塑性分析

型钢混凝土框架一混凝土核心筒
某高层办公楼动力弹塑性分析
纪永亮
（西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安７１００５５）
摘要：高层建筑结构近年来在国内得到了快速发展，
我国抗震规范，基于ＦＥＭＡ提出的基于性能
动力过程，但操作复杂，且分析时间较长。随着计算机硬件的发展对高层建筑采用动力弹塑性时程分析已经成为结构分析的必要手段。本文以某超限高层办公楼为例，对结
构进行了全程的动力弹塑性分析并进行了初步的探讨。
关键词：混合结构；动力弹塑性分析；型钢混凝土中图分类号：ＴＵ３９２．１文献标志码：Ａ
ｈｉｇｌＩ — ｒｉｓｅｏｆｉｆｃｅｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ｊ／ｙ０ｒＩｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． ’ 口ｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ
文章编号：１６７２— ４０１ｌ（２０１３）０４— ００８０一பைடு நூலகம்Ｏ２
ＳｔｅｅｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｔｅｆｒａｍｅａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｔｕｂｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆ
１动力弹塑性分析的目的

浅谈超限高层建筑大震弹塑性分析方法及步骤

浅谈超限高层建筑大震弹塑性分析方法及步骤摘要：随着城市超高层建筑越来越多，超高层建筑结构的超限审查也越来越严格，因此结构超限计算和分析也显得尤为重要，超限计算包括弹性计算、弹性时程分析、等效弹性分析、静力弹塑性和动力弹塑性分析，本文仅针对过程和方法较为复杂的动力弹塑性分析方法和步骤作简单介绍。

关键词：超限性能目标罕遇地震地震波动力弹塑性分析结构损伤1概述本文以武汉某超高层住宅楼为例，简要介绍超限高层结构的动力弹塑性方法和步骤。

2工程概况武汉某超高层住宅楼，结构高度为166.6m，为B级高度，地上55层，地下3层。

结构标准层长约48m，等效宽度约18.7m，高宽比约9.1；采用混凝土剪力墙结构型式。

按《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）及武城建[2016]5号、[2016]154号文规定，本楼栋抗震设防类别为标准设防类。

剪力墙、框架梁及连梁抗震等级均为二级。

本楼栋建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。

根据《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》），本地区设计抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅱ类，基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为一组；按《中国地震动参数区划图》相关规定，多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的地震加速度的最大值分别为17cm/s2、50cm/s2、115cm/s2，水平地震影响系数最大值αmax分别为0.0417、0.125、0.2875，特征周期分别为0.35、0.35、0.4.3结构超限情况及解决方案3.1结构超限情况根据国家《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》中的相关规定，本项目为钢筋混凝土剪力墙，超限高度限值为140m，因此高度超限，无其他超限项；需要进行抗震超限审查。

3.2抗震性能目标根据《高规》第3.11节及条文说明，本项目可选用结构抗震性能目标为D级，具体如下：规范抗震概念：小震不坏、中震可修、大震不倒；性能水准为1、4、5；性能目标：关键构件（底部加强区、楼梯间及端山墙通高剪力墙）：在小震作用下无损坏、弹性；中震作用下轻度损坏、抗震承载力满足不屈服；大震作用下中度损坏、抗震承载力宜满足不屈服。

高层钢混凝土混合结构体系分析

高层钢混凝土混合结构体系分析摘要:介绍了高层钢—混凝土混合结构的构成和特征,提出了混合结构体系的分析方法、存在的问题以及其研究动态。

关键词:高层建筑钢—混凝土混合体系弹塑性分析钢—混凝土组合构件是由外包钢管(圆形或矩形)和内灌注混凝土组成的钢管混凝土构件。

钢管混凝土由于钢管与核心混凝土之间相互作用力一紧箍力的存在,使钢管和核心混凝土都处于三向应力状态下。

在轴压作用下,钢管纵向,径向受压而环向受拉;而混凝土三向受压,使其抗压强度提高,由脆性材料变为塑性材料,基本性能起了质的变化。

有试验结果证明[1],构件呈现出弹性工作塑性破坏的特征,在水平荷载反复作用下,P—△滞回曲线十分饱满,延性好,吸能多,且刚度退化现象很小。

同时薄壁钢管内部由于存在混凝土而提高了局部稳定性,其屈服强度可以充分利用。

组合构件抗压承载力约为钢管和核心混凝土单独承载力之和的1.7～2.0倍,即NSC=(1.7～2.0)(NS+NC)。

可以说,两种材料优势互补,钢管混凝土构件实现了钢材与混凝土的最佳组合使用。

1 高层钢—混凝土混合结构的构成和特征1.1 高层钢—混凝土混合结构构成高层钢—混凝土混合结构是由钢构件和钢筋混凝土构件以某种连接方式共同组成结构体系的一种新的结构类别[2]。

(l)其结构体系中的承重构件和抗侧力构件,根据其承力要求,分别采用钢(或钢管混凝土、型钢混凝土)构件和钢筋混凝土构件。

(2)结构体系中的钢构件和钢筋混凝土构件,通过各楼层的板、梁和伸臂桁架之类水平构件连为一体,共同承担作用于楼房的水平荷载和竖向荷载,并按照它们各自的抗推刚度和荷载从属面积进行分配。

常用的高层钢—混凝土混合结构承重和抗侧力体系主要有下列几种形式:(1)钢框架—混凝土内筒(剪力墙)体系。

可将混凝土剪力墙沿纵向及横向分散布置成L或T形等形状,对楼梯间及电梯间可形成小筒并与上述剪力墙构成主要的抗侧力结构。

对于框架,沿建筑物周边应形成刚接相连的钢框架结构,它主要承担竖向荷载,同时承担一定比例的水平荷载;在建筑的里侧可布置成梁、柱刚接的钢框架,也可布置成梁、柱铰接相连的钢框架结构,使它仅承担竖向荷载。

基于PERFORM-3D的某高层建筑罕遇地震下弹塑性时程分析

基于 PERFORM-3D的某高层建筑罕遇地震下弹塑性时程分析摘要：本文选用PERFORM-3D进行算例工程的弹塑性分析，算例工程是一个15层（61m）的框架-剪力墙结构，通过对该算例，介绍了动力弹塑性时程分析在高层结构进行罕遇地震作用下的应用和分析。

关键词：PERFORM-3D；地震；弹塑性时程分析1.工程概况及模型建立本工程为15层钢筋混凝土框架-剪力墙结构，结构底层高度为5m，上部楼层高度为4m，共15层，结构总高度为61m，其结构基本布置图如图1.1所示。

本工程非实际工程，仅为算例用途。

本文采用PERFORM-3D软件进行工程的动力弹塑性时程分析，在PERFORM-3D中建立工程的弹塑性模型如图1.2所示。

图1.1结构平面布置简图图1.2PERFORM-3D中模型1.地震波选取本工程所在地区为7度（0.1g）区，地震设计分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，根据《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010），罕遇地震时地震时程分析时地震加速度最大值为220cm/s2。

本文按照《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中的选波原则选用了2条天然波和1条人工波进行了罕遇烈度地震作用下结构的弹塑性时程反应分析。

各组地震记录波形如图所示。

其中天然波A 为EL-Centro 波N-S 方向，天然波B 为唐山波，C 为人工波。

根据选出的三组地震记录，采用主次方向输入法（即X 、Y 方向依次作为主次方向），主方向波峰值为220gal ，其中两方向输入峰值比按1:0.85（主方向：次方向）输入。

图2.1天然波A 图2.2天然波B 图2.3人工波C三、弹塑性时程分析评估结果本文选用的三组地震记录，采用主次方向输入法，定义为A-X （X 方向为地震作用最大方向）、A-Y 、B-Y 、B-X 、C-X 和C-Y 。

此次动力弹塑性时程分析采用Ray-leigh 阻尼，阻尼比取4%，同时考虑P-∆效应。

3.1结构基底剪力响应表1 罕遇地震作用下基底剪力对比结构在四组波的作用下基底剪力峰值及剪重比的统计结果见表1。