高层时程分析论文：高层时程分析 反应谱 剪力墙 有限元 层间位移角
武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计
第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计曹源，李智明（中信建筑设计研究总院有限公司，武汉430000）[摘要] 武汉某住宅超限高层项目结构高度138.3m，采用框架-剪力墙结构形式，剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，框架柱为钢管混凝土柱，属于B级高度建筑，存在扭转不规则、凹凸不规则、穿层柱等多项不规则项。
利用YJK、MIDAS Builiding、SAUSAGE等计算软件对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性分析、大震弹塑性时程分析，并补充了弱连接处楼板抗震性能化设计以及穿层柱屈曲分析。
计算结果满足规范要求，可供同类工程设计参考。
[关键词] 框架-剪力墙结构；钢管混凝土柱；性能化设计；楼板损伤分析；穿层柱屈曲分析中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0234-05Seismic analysis and design of a high-rise residential structure in WuhanCAO Yuan, LI Zhiming(CITIC General Institute of Architecture Design and Research Co., Ltd., Wuhan 430000, China)Abstract: The structural height of a high-rise residential project in Wuhan is 138.3m. It is a frame-shear wall structure, the shear wall is a reinforced concrete shear wall and the column is a steel tube concrete column, which belongs to the B-level height building.There are a number of irregularities such as torsion irregularities, uneven irregularities, and through-layer pillars.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis, and supplements for weak earthquakes.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis. It also supplements the seismic performance design of the floor slab at the weak connection and the buckling analysis of the through-story column. The calculation result meets the requirements of the specification and can be used as a reference for similar engineering design.Keywords:frame-shear wall structure; concrete-filled steel tube column; performance-based design; floor damage analysis; buckling analysis of stratified column1工程概况本项目总建筑面积13.59万m2，包含10栋办公楼、1栋商业建筑及1栋住宅。
高层建筑结构时程分析
高层建筑的结构时程分析钟树生1,钟永慧1,倪 忠2(1 重庆大学土木工程学院,重庆400045;2 中冶赛迪,重庆400013)摘 要 随着世界各国经济的发展和科学技术的进步,高层及超高层建筑应运而生。
由于建筑物高度的不断增加,水平荷载(地震作用、风荷载等)已经成为结构设计考虑的重要因素。
时程分析法作为一种动态的新兴的计算方法,被国内外广泛地应用。
关键词 高层建筑; 时程分析; 抗震设计中图分类号 TU973+ 31 文献标识码 A近年来,高层建筑和超高层建筑越来越多,水平荷载在高层建筑结构设计中成为重要的考虑因素。
而时程分析法(又称直接动力法),能描述出地面振动时建筑振动的全过程,找出建筑的薄弱环节,所以被国内外广泛地应用。
时程分析法在数学上亦称步步计算法。
它是由初始状态开始,一步一步地根据该步末新步始的连续条件算下去,从而求出每一步时刻末了的振动状态,直至最终状态。
它接用地震波作为原始数据输入,可以反映地面运动各种成分、特性及持时的影响,可以计算出整个地震过程中结构的运动和受力状态。
时程分析法可用于计算弹性结构,也可用于计算弹塑性结构,即考虑由于地震使结构出现裂缝或屈服,引起结构刚度的变化。
因此也可以了解结构可能出现破坏的部位、破坏过程及破坏原因[1]。
在抗震设计中,时程分析得到的是结构在地震作用下的响应时程,可详细了解结构在整个地震持时内的结构响应,同时响应出地震动的三要素:振幅,频谱和持时对结构响应的影响。
除了在进行时程积分时引入一些假设外,时程分析法基本没有其它限制,能处理线性和非线性问题,可以精确考虑结构、土和深基础相互作用。
此外,动态时程分析法为结构的抗震设计从单一强度的保证转入强度、变形(延性)的双重保证,同时使结构工程师更清楚结构地震动力破坏的机理和正确提高结构抗震能力的途径,也为发展多重抗震设防的设计方法提供了分析基础,是结构地震响应分析的有力工具。
许多国家已经把时程分析法列入设计规范。
地震作用下高层剪力墙结构的时程分析
地震作用下高层剪力墙结构的时程分析摘要：时程分析法是模拟实际地震作用的一种方法，是将抗震理论由传统的等效静力分析进入动力分析、反映结构地震响应最直接的方法。
本文首先介绍了时程分析的原理及步骤，并结合高层剪力墙结构实例，运用大型有限元软件ANSYS进行模态分析和瞬态分析，并与国内有限元分析程序SATWE的分析结果进行对比。
ANSYS以其强大的计算分析及后处理功能，近年来逐渐应用于工程数值模拟，其计算精度已经取得满意的效果。
关键词: 时程分析；模态分析；瞬态分析；地震波中图分类号： TU311 文献标识码：B0引言时程分析法(Time History Method)又称为“瞬态动力学分析法”，它是随着强震记录的增多、计算机技术的发展，对结构振动方程进行逐步积分求解的一种方法，主要应用于建筑结构的抗震性能分析。
时程分析法运用计算机将地震波输入到结构动力方程，并利用逐步积分求解结构的地震作用和地震响应。
地震作用下，多自由度体系的动力方程为：式中，分别为结构的质量、刚度和阻尼矩阵；分别为结构相对于地面的加速度、速度、位移矢量；为地面运动加速度。
时程分析法的步骤一般分为以下五步:第一步，根据建筑物的实际场地条件、抗震设防烈度等因素，选取若干条不同特性的地震加速度时程曲线，把它作为设计所用的地震波输入。
第二步，根据己有计算机资源、结构的自身振动特性和工程的实际条件，建立合理的结构模型。
第三步，根据材料特性、结构构件的类型和受力状态，选择合适的构件恢复力模型。
第四步，建立结构的运动微分方程。
第五步，采用逐步积分法求解运动微分方程，得出结构体系在地震作用下的全过程动力响应。
1工程概况该项目为某高层剪力墙住宅楼，地下1层为储藏室，地上24层为住宅，层高为2.900m，建筑物总高度为69.60m。
建筑沿X和Y方向分别为46.400m和16.000m，主体结构为剪力墙结构。
建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度为0.05g，建筑场地类别为Ⅲ类，剪力墙抗震等级为四级，该地区基本风压w=0.40kN/m2（50年一遇），风载体型系数取1.3，地面粗糙度为C类。
高层时程分析论文：高层时程分析 反应谱 剪力墙 有限元 层间位移角
高层时程分析论文：高层结构地震放大作用及反应分析【中文摘要】我国高层建筑越来越多,实际震害表明,即使离震中较远的地区,高层反应也比较强烈,引起较大恐慌。
一般而言,地震反应随着楼层增高逐渐增大。
我国地震烈度表中提到:在高楼上人的感觉要比地面上室内人的感觉明显,但并不清楚具体放大程度和规律。
本文对六栋典型混凝土高层结构进行了计算分析,对比了不同场地条件和不同高度结构对地震的放大作用,得出了具体的放大程度及规律。
这样高层上的人可以通过所在层的反应,来判断实际的烈度,减小高层上的人对地震的恐慌。
剪力墙是高层结构普遍采用的抗侧力构件,然而剪力墙非线性数值模拟问题一直没有得到很好的解决,本文尝试采用壳单元建立剪力墙结构数值模型,并通过与实验结果对比验证其可靠性。
本文的主要工作内容及结论如下:1、为研究不同场地条件和不同高度结构对地震动的放大关系及规律,选择了能充分反映典型高层及超高层建筑的6栋建筑进行时程分析,分析结果表明:坚硬场地上的高层反应较弱,楼层的放大作用不明显;中等场地上的高层顶部楼层反应较为明显,20层左右顶层放大约1.4~2.6倍,40层左右的高层顶层放大约2.8倍;软弱场地上的高层建筑反应最强,楼层放大作用特别明显,20层左右结构顶层放大约...【英文摘要】There are more and more high-rise buildings in China, and the actual earthquake shows that, even in areas far from the epicenter, high-level responses are more intense,causing more panic. In general, the seismic response increases with higher floors. Seismic intensity scale in China shows: the feeling of people in the high-rise building is stronger than the feeling in the room on the ground, but do not know the extent and patterns of specific amplification. In this paper, six typical concrete high-rise str...【关键词】高层时程分析反应谱剪力墙有限元层间位移角【英文关键词】time history analysis response spectrum shear wall finite element story drift ratio【目录】高层结构地震放大作用及反应分析摘要5-7ABSTRACT7-8第一章绪论11-17 1.1 选题背景11 1.2 基本概念11-15 1.3 课题研究的意义15 1.4 各章主要内容及安排15-17第二章结构分析17-51 2.1 六栋结构概况和模型简介18-26 2.1.1 粮食大厦18-19 2.1.2 三盛巴厘岛19-20 2.1.3 西湖好美家20-21 2.1.4 融汇江山21-23 2.1.5 中央公园23-24 2.1.6 正大广场24-25 2.1.7 六栋高层结构基本特点的对比25-26 2.2 楼层反应加速度峰值分析26-28 2.3 根据楼层实测地震记录判定放大倍数28-30 2.4 楼层反应频率成分分析30-49 2.4.1 粮食大厦楼层反应频率成分分析30-33 2.4.2 三盛巴厘岛楼层反应频率成分分析33-36 2.4.3 西湖好美家楼层反应频率成分分析36-39 2.4.4 融汇江山楼层反应频率成分分析39-42 2.4.5 中央公园楼层反应频率成分分析42-46 2.4.6 正大广场楼层反应频率成分分析46-49 2.4.7 楼层反应谱分析的结果49 2.5 小结49-51第三章地震烈度和人的感觉的关系51-57 3.1 中外烈度表对比研究51-55 3.1.1 中国地震烈度表51-53 3.1.2 中外烈度表对比53-55 3.2 高层反应和人的感觉的相关性55-57第四章高层结构的弹塑性时程分析57-69 4.1 数值模型原理的简要介绍57-63 4.1.1 塑性金属材料57-58 4.1.2 混凝土损伤塑性模型58-61 4.1.3 钢筋混凝土复合单元61-62 4.1.4 显式积分算法62-63 4.2 实验对比63-65 4.2.1 实验模型简介63-64 4.2.2 数值模型分析结果与实验模型分析结果对比64-65 4.3 弹塑性时程分析65-68 4.3.1 结构特点65 4.3.2 弹塑性时程分析65-68 4.4 小结68-69第五章结语与展望69-71 5.1 本文主要工作内容及结论69-70 5.2 下一步工作的展望70-71参考文献71-73致谢73-74作者简介74攻读硕士期间主要参与的课题74出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
深圳某高层住宅超限结构抗震设计
深圳某高层住宅超限结构抗震设计摘要：深圳某高层住宅为部分框支剪力墙结构体系，结构主体高度148.50m，属于高度超限的特别不规则高层建筑工程。
简要介绍了结构体系、超限情况及抗震性能目标。
并采用YJK、ETABS、SAUSAGE等软件，对结构进行小震反应谱分析、小震弹性时程分析、中震反应谱分析和大震弹塑性分析。
并对结构的转换层及楼板弱连接部位进行复核。
分析结果表明，该结构满足抗震性能目标设定的在指定地面运动下的各项抗震性能水准要求。
关键词：超限高层；抗震性能设计；弹塑性分析；转换层；楼板弱连接1 工程概况本工程总建筑面积106817平方米，地下4层，地上部分设有3栋塔楼，彼此独立，无大面积裙房连系，其中2号楼为超高层住宅塔楼，地上48层，地下4层，在15层和32层设置避难层，塔楼高度148.50m。
结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级。
抗震设防类别为丙类，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度（0.10g），特征周期为0.35s。
基本风压为0.75kN/m2（承载力计算取0.825 kN/m2），地面粗糙度为D类。
2 结构体系与超限情况2.1 结构体系由于建筑的住宅属性，塔楼在六层楼面设置转换层，采用部分框支剪力墙结构体系。
塔楼平面为L形，标准层平面布置示意见图1。
底部加强区的剪力墙厚度200～1000mm，非底部加强区的剪力墙厚度200～500mm，框架（支）柱尺寸（400～2200mm）x（400～2200mm），框支梁尺寸（800～1500mm）x2000mm，框架梁尺寸（200～800mm）x（400～2000mm）。
墙柱混凝土强度等级自下而上从C60渐变到C30。
2.2 超限情况根据《高规》JGJ3-2010[1]及《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》[2]判定，该结构存在以下超限项次：（1）7度设防烈度下B级高度部分框支剪力墙建筑的最大适用高度为120m，本栋结构高度148.50m，超B级高度23.75%；（2）结构X向位移比大于1.2，不大于1.4；Y向位移比大于1.4，小于1.6，属于扭转偏大；（3）标准层开洞面积约为总面积的7%，小于30%，开洞后Y向楼板有效宽度为2.000+1.595=3.595m，小于5m，因此塔楼存在楼板不连续；（4）平面布置中在Y方向凹凸处两侧尺寸投影大于该方向平面总尺寸的30%，因此塔楼存在凹凸不规则；（5）在6层楼面设置转换层，因此存在构件间断；（6）在二～四层存在局部穿层柱，因此存在局部不规则。
某高层建筑结构的时程动力响应分析
２ ３结 构加 固法 ．
当裂缝 影响到混 凝土 结构的性能 时 ， 理 。 构 加 固 中 常 用 的 主 要 有 以 下 几 种 方 结 法 ： 大 混 凝 土 结 构 的截 面 面 积 ， 构 件 的 加 在
缝 是钢 筋 混 凝 土 结 构 中 最 常 见 的 由于 化 学 ２ １表 面修补 法 ． 表 面 修 补 法 是 一 种 简 单 、 见 的 修 补 常
角部 外 包 型 钢 、 采用 预 应 力 法 加 固 、 贴 钢 粘
些 碱 性 离 子 ， 些 离 子 与 某 些 活性 骨 料 方 法 ， 主 要 适 用 于 稳 定 和 对 结 构 承 载 能 板 加 固 、 设 支 点加 固 以 及 喷 射 混 凝 土 补 这 它 增
一
三 至 三 层 为 商 ， 层 为 架空 层 ， 至 三 十 两 层 地 下 室 四 周 节 点 均 采 用 固结 ， 似 模 以 Ｙ向 平 动 为 主 ， 阶 振 型 以 绕 竖 轴 的 转 Ｊ 四 五 近 拟 地 下 土 层 对 地 下 室 四 周 的 约 束 。 过 对 动 为 主 。 通 表 １ 前 六 阶结构 模 态基 本信 息
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高层住宅剪力墙结构分析
高层住宅剪力墙结构分析内容提要: 剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式，在整个住宅结构的设计中，剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
本文综合考虑结构的安全适用和经济合理，对剪力墙的布置方案进行探讨。
关键词：高层住宅;剪力墙;抗侧力；竖向荷载。
近年来，随着城市中用地日趋紧张，出现了大量的高层住宅。
剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式，剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，整体性能好，有较强的抗震及抗风性能又承受竖向荷载；剪力墙可以利用住宅建筑中已有的隔墙进行设置，避免了框架结构中存在的房间内露梁、露柱的问题，适应现在住宅对空间的要求。
在整个住宅结构的设计中，剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
综合考虑结构的安全适用和经济合理，对剪力墙的布置方案进行以下下探讨。
一、剪力墙一般设置原则：高层住宅结构首先要考虑楼、电梯间的剪力墙设置，楼电梯间为中间开洞的楼板不连续部位，不利于传递地震荷载或风荷载的水平作用力。
因此楼、电梯间四周通常设置比较多的剪力墙，形成比较完整的筒体结构，以抵抗水平力。
且对楼、电梯间墙体周边的板适当加强，提高整体抗侧力的能力。
剪力墙宜均匀布置在房屋的周边附近。
由于抗扭承载力的特性，此位置的剪力墙可以比较有效的提高整体结构的抗扭转效应的能力。
结构的平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。
剪力墙的布置尽量均匀对称。
不宜设置单片过长的剪力墙，较长的剪力墙宜开设洞口，将其分为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱梁连接，每个墙段的高度与其墙段长度之比不宜小于3，墙长较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，墙体配筋能够充分的发挥作用，因此墙段长度不宜大于8 m。
剪力墙宜贯通建筑物的全高，避免刚度突变。
门窗洞口上下各层对齐，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。
在抗震结构中，应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合错洞墙。
叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而且还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。
高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程分析
高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程分析
储晓路;胡敏
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2024(22)2
【摘要】为了研究某高层建筑的抗震性能,对高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程进行分析。
利用ABAQUS有限元软件,构建高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性材料本构关系有限元模型,模拟地震作用下高层装配整体式剪力墙结构动力时程变化情况。
分析结果表明:整体剪力墙结构前6阶振型每两阶平动振型出现一个扭转,且计算结果符合规定,测试剪力墙时程位移变化结构也符合相关规定。
随着地震波加载时间的增长,高层装配整体式剪力墙结构受拉损伤逐渐严重。
加载至40s时,该结构的混凝土材料已经不能发挥作用,只能依靠钢筋支撑,但未出现明显坍塌,剪力墙结构受压损伤主要出现在剪力墙结构的连接位置,未出现明显受压损伤。
说明该高层装配整体式剪力墙结构抗震性能良好。
【总页数】6页(P102-107)
【作者】储晓路;胡敏
【作者单位】六安职业技术学院城市建设学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.某复杂高层建筑结构动力弹塑性时程分析研究
2.高层装配式剪力墙结构动力弹塑性时程分析
3.斜交网格外支撑超高层结构罕遇地震动力弹塑性时程分析
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5.竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构弹塑性时程分析
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某超限高层结构设计与分析
某超限高层结构设计与分析赵广叶【摘要】杭州湾新区创业大厦、双创论坛联合体属于超限高层建筑,存在扭转不规则、凹凸不规则和楼板不连续等问题,给结构设计带来了一定困难.结合抗震规范要求,采用基于性能的抗震设计方法,对主体结构进行了小震弹性抗震分析,对构件配筋进行了中震弹性、中震不屈服和大震弹塑性抗震分析.分析结果表明,主体结构具有较好的承载和变形能力,对同类工程具有一定的参考价值.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】6页(P65-69,80)【关键词】超限高层建筑;抗震性能化设计;静力弹塑性【作者】赵广叶【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU248.11 工程简况宁波杭州湾新区创业创新大厦项目位于宁波杭州湾新区滨海新城，总建筑面积约187630m2，其中地上建筑面积131530m2，地下建筑面积56100m2。
地上部分共有七栋单体，除创业展示区以外，其他6栋单体均通过地上设置的七条抗震缝分隔并嵌固在地下室顶板。
各单体平面位置详如图1所示，建筑效果图详如图2所示。
图1 建筑结构单体在地块中的位置创业大厦、双创论坛联合体地上建筑面积为69655m2，结构体系为框架-剪力墙，主楼为15层，结构高度67.45m，局部为3或4层，结构高度21.25m。
1～3层层高分别为6.0、5.4、5.4m，4～15层层高均为4.2m，地下设两层地下室，地下室底板结构标高约-10.100。
主楼平面尺寸128.8m×30.8m，裙房平面尺寸78.5m×77.5m，主楼高宽比为2.19。
结构设计使用年限为50年，双创论坛上下楼层合计的座位数大于1200座同时有一个500座以上的会议室，所以创业大厦、双创论坛联合体5层及以下抗震设防类别为重点设防类，安全等级一级，结构重要性系数1.1；5层以上抗震设防类别为标准设防类，安全等级二级，结构重要性系数1.0。
采用基础隔震的高层剪力墙结构时程反应分析
断提 高 。地 震是建 筑 物遭受 的最严 重 的 自然 灾害 之
一
层 ， 纯 剪 力 墙 结 构 体 系 。建 筑 结 构 的 总 高 度 为 为
５ ｍ， 面 尺 寸 为 ４ ｍ×１ ．ｍ， 筑 平 面 如 图 １所 ４ 平 ３ ６６ 建 示 。地基 采用 Ｃ Ｇ处 理 ， 础为 钢 筋混 凝 土筏 片基 Ｆ 基 础 。该 建筑 物 所在 地 区 的设 防烈度 为 ８度 ， 计 基 设 本地 震加 速值 度为 ０ ０ ｇ 设计 地震第 一 组 。 ．２ ， 依 据 现 行 的 《 筑 结 构 荷 载 规 范 》（ Ｂ ０ ９ 建 Ｇ ５０． ２ ０ ） 混凝 土 结 构设 计 规 范 》 Ｇ ５０ ０２０ ） 首 ０ １和《 （ Ｂ０１． ２ ， ０ 先运用 Ｐ Ｐ 软 件进 行 竖 向承 载 力 的初 步 计 算 ， ＫＭ 求 得各个 剪力 墙 的设 计轴 力 。然后 根据所 得剪 力墙 的 设 计轴 力对 夹层橡 胶垫 进行 设计 。夹层 橡胶 垫一般 分 为有 铅芯 橡胶垫 和无 铅芯 橡胶垫 两种 ｂ 。本 文选 ］ 择 前者 ， 芯橡胶 垫 隔震 垫 的力学参 数见 表 １ 铅 。
第 ３ 卷 第 ５期 ０ ２０ 年 １ ０８ ０月
工 程 抗 震 与 加 固 改 造
Ｖｏ ． ０． １ ３ Ｎｏ． ５ ０ｃ ．２ ｏ ｔ ｏ８
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高层框架-剪力墙结构论文：高层钢筋混凝土框剪结构地震反应性态评估初探【中文摘要】高耸林立的建筑群体组成了一个城市的美丽面貌,但是突如其来的破坏性地震往往给美丽的城市带来重大破坏和大量人员伤亡,给国家造成巨大经济损失。
而带来巨大经济损失和重大人员伤亡的恰恰是原本美丽的建筑物的破坏,因此我们必须对建筑物的抗震能力有一个清醒的认识。
2004年,国务院提出了防震减灾的中长期目标,到2020年,我国应基本具备综合防御6级左右,相当于各地区地震基本烈度地震的能力,大中城市、经济发达地区的防震减灾能力力争达到中等发达国家水平。
若想实现这一目标,我们首要面临的一大问题是就如何定义和评估建筑物的抗震能力。
本文在分析总结高层框架-剪力墙结构的受力特性及其震害特点的基础上,利用有限元分析软件ABAQUS,以地震灾区都江堰中国移动电信大楼为例进行建模计算,分别采用振型分解反应谱法和动力时程反应分析方法来研究高层框架-剪力墙结构的抗震性能评估问题。
本文具体内容如下:1.高层-框架剪力墙结构地震反应数值模拟方法简介。
考虑到建模的需要,简要介绍结构的分析模型以及结构抗震分析的基本理论,在此基础上确定了适于该高层框架-剪力墙结构的单元模型以及抗震分析的基本方法;2.基于结构强震反应观测数据的数值...【英文摘要】Groups of high-rise buildings lined the beautiful appearance of a city, but the sudden devastatingearthquake made the beautiful city cause major damage and many casualties, brought huge economic losses to the state, so we should be aware of the capacity of the buildings clearly. In 2004,the China State Council announced the a long-term target that China should have a comprehensive defense of M6.0 earthquake and the seismic basic intensity action, and the capacity to reduce the earthquake disasters of metro...【关键词】高层框架-剪力墙结构地震反应性态评估反应谱时程反应分析层间位移角【英文关键词】high-rise reinforced concrete frame-shear wall structure seismic performance assessment response spectrum time-history response analysis story drift ratio【目录】高层钢筋混凝土框剪结构地震反应性态评估初探摘要5-6ABSTRACT6-7第一章绪论10-18 1.1 本文的选题背景及意义10-14 1.1.1 结构抗震能力的研究和发展10-11 1.1.2 高层框剪结构受力特性11-13 1.1.3 高层框剪结构震害特点13-14 1.2 基于性态的结构抗震设计理论14-16 1.2.1 基于性态的抗震设计理论的提出14-15 1.2.2 基于性态抗震设计的基本概念15-16 1.2.3 基于性态的抗震理论国内外研究现状及发展形势16 1.3 本文研究目的及主要内容16-18第二章框剪结构地震反应分析方法简介18-30 2.1 结构模型分析18-20 2.1.1 结构模型分析18-19 2.1.2 单元模型19-20 2.1.3 恢复力模型20 2.2 抗震分析基本理论20-21 2.3 框剪结构协同工作原理21-28 2.3.1 框剪结构计算简图21-22 2.3.2 框剪结构铰结体系协同工作计算22-26 2.3.3 框剪结构刚结体系协同工作计算26-28 2.4 本章小结28-30第三章基于强震反应观测记录的框剪结构算例分析30-56 3.1 模型建立30-42 3.1.1 模型基本情况30-35 3.1.2 模型材料本构关系35-40 3.1.3 有限单元模型的选取40-41 3.1.4 ABAQUS 计算方法41-42 3.2 分析模型的确定42-43 3.3 模型可靠性保障43 3.4 模态分析43-48 3.4.1 模态结果及分析43-46 3.4.2 结构自振特性合理性验证46-47 3.4.3 阻尼矩阵的确定47-48 3.5 数值模拟与实震反应对比48-55 3.6 本章小结55-56第四章高层框剪结构地震反应性态评估56-92 4.1 钢筋混凝土结构抗震性能评定指标56-60 4.1.1 地震设防水准56-57 4.1.2 结构抗震性态目标57-60 4.2 基于位移控制的框剪结构抗震性能分析60-63 4.2.1 地震作用60 4.2.2 性能目标60-61 4.2.3 既有建筑结构的宏观性能目标61 4.2.4 既有建筑结构的量化性能目标61-63 4.3 弹性反应谱63-68 4.3.1 弹性反应谱理论63-64 4.3.2 谱值的计算64-68 4.4 弹塑性反应谱68-74 4.4.1 R –T- μ模型介绍69-71 4.4.2 弹塑性反应谱计算71-74 4.5 时程反应分析74-89 4.5.1 地震动特性及选波原则74-78 4.5.2 加速度时程反应分析78-80 4.5.3 相对位移时程反应80-83 4.5.4 应变云图83-85 4.5.5 楼层位移85-86 4.5.6 层间位移角86-89 4.6 本章小结89-92第五章结语与展望92-94 5.1 本文工作总结92 5.2 研究展望92-94参考文献94-97致谢97-98作者简介98攻读硕士期间主要参与的课题98车间员工工作总结[车间员工工作总结]车间员工工作总结一年的工作总结时间一晃而过，转眼间见习期已接近尾声，车间员工工作总结。
某公共建筑综合楼超限抗震设计分析
安徽建筑某公共建筑综合楼超限抗震设计分析刘伟（安徽省建筑设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230001）摘要：文章针对某公共建筑综合楼的抗震设计，重点介绍对于复杂超限高层基于性能化设计的抗震目标的实现。
本工程采用YJK软件进行常遇地震下的弹性包络设计，同时基于有限元算法进行弹塑性动力时程分析，分析结构的应力响应和构件损伤情况，以保证结构在不同地震水平下的抗震性能可靠安全。
计算结果表明本工程具有安全可靠的结构体系，设计分析方法正确可行，对类似工程的设计和分析具有重要参考价值。
关键词：超限；有限元；YJK；动力弹塑性；抗震作者简介：刘伟(1990-)，男，安徽滁州人，毕业于同济大学建筑与土木工程专业，硕士，工程师。
专业方向：结构工程。
中图分类号：TU973+31文献标识码：J 文章编号：1007-7359（2021）08-0099-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2021.08.0450引言随着国内经济的高速发展，大量体态复杂、造型新颖、使用功能综合化的公共建筑不断兴建。
由于建筑造型和功能的需要，造成大量公共建筑结构超限，设计和计算困难日益加大[1]。
结构在设计阶段需要针对项目的薄弱部位进行针对性分析，以保证结构在不同抗震设防水准下均具有可靠的抗震性能，确保结构安全。
因此，对于复杂超限的大型公共建筑分析其经济合理的结构布置，研究其抗震性能的可靠性和安全性，具有重要的工程实践意义[2]。
1工程概况本工程为某大型公共建筑综合楼，主楼地上共十一层，裙房地上共二层，地下一层地下室，建筑总高度为59.7m 。
总建筑面积为57576m 2，其中地上建筑面积为42972m 2，地下室建筑面积为14604m 2。
因建筑功能及建筑方案的要求，本工程主楼与裙房间未设缝分开，主楼与裙楼平面关系示意如图1所示。
本工程结构体系为框架-剪力墙结构体系。
本工程相关计算基本参数如表1所示。
2结构超限不规则项分析根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）[3]，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）[4]和城乡与住房建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（2015年版）[5]有关规定，对本工程结构不规则项进行逐一比对核查，明确本工程结构超限情况见表2所示。
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析摘要：在超高层住宅建筑中,剪力墙结构为其主要的结构形式。
合理布置剪力墙，能够使超高层建筑具有更强的抗震性、舒适性和安全可靠性。
一般对于建筑高度100m以内的建筑，剪力墙布置较为简单，主要是根据建筑所需的内外墙布置，适当将这些砌体墙在合适的位置改成剪力墙，既满足建筑功能又满足结构安全需要即可。
但对于超高层建筑，尤其超限高层，由于建设方追求户型的品质，结构高宽比远大于规范值，又要求户内剪力墙尽量的薄，这就给我们结构设计带来很大的挑战。
下面就以武汉绿城·黄浦湾项目1#楼为实例介绍一下超高层住宅结构剪力墙设计及抗震分析的一些经验。
关键词：超限高层、性能目标、剪力墙、弹塑性时程1、工程概况武汉绿城·黄浦湾项目坐落武汉江岸区二七滨江商务区。
项目总占地面积47954平方米，拟建建筑面积384674平米，其中地上建筑面积279997㎡，地下建筑面积88997㎡；综合容积率5.84。
拟建建筑含6栋169.9米的超高层；3栋140米超高层；2栋100米以下高层。
本工程 1#楼地下二层，地上层数为 51 层，房屋高度为 169.90m，建筑面积24914m2，为钢筋混凝土剪力墙结构，属于 B 级高度建筑，按《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（2015 版）要求须进行结构抗震专项审查。
1#楼超限情况见下表：2、结构布置及设计理念1#楼结构标准层布置根据上图及结构超限统计表格可以看出，本工程建筑高度169.9m，接近《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010)中对6度区B级剪力墙结构高度限值（170m）,结构等效高宽比8.6，超规范限值（规范限值）约45%，且该建筑位于长江边，按规范地面粗糙度取B类，风荷载较大，结构层间位移角受风荷载控制。
本工程属于江景豪宅，建筑开间较大，且要求户内剪力墙不能做的太厚（厚度不大于300mm为宜）。
为了满足建筑功能又能满足结构计算指标的要求，本工程设计时，在剪力墙布置方面采取以下措施：（1），建筑四周剪力墙加厚，按400~500mm控制，增强结构整体抗扭及抗侧能力，以满足规范位移比、位移角及刚重比等要求；（2），建筑图中A轴与M轴面需要大开间，不能设置较长的横向墙肢，为解决结构抗侧刚度不足问题，跟建筑专业协商，在阳台部位将剪力墙加厚，形成一个大端柱带一段墙肢的结构型式，既增加结构抗侧刚度，又能减小户内剪力墙厚度。
基于MATLAB的高层框架剪力墙结构剪力墙位置变化对模态及时程分析结果的影响
基于MATLAB 的高层框架剪力墙结构剪力墙位置变化对模态及时程分析结果的影响1 总体过程介绍由于本文的计算结果是用MATLAB 程序计算的，而对框架剪力墙结构无论是进行模态分析还是进行地震作用下的模态分析，首先要知道结构的刚度矩阵和质量矩阵。
为了得到结构的刚度矩阵，采用有限元分析软件ANSYS 来完成。
ANSYS 软件得到结构的刚度矩阵采用了刚度法，为求某一层的层间刚度，锁住对应的上下层，加载单位力后，利用ansys 强大的有限元分析能力，求出此层对应的最大位移，之后通过计算可以得到层间刚度，进而得到整个结构的刚度矩阵。
而质量矩阵的求法，采用简单的手算来完成，考虑在ANSYS 建模中所有的构件，乘以混凝土的容重后，得到结构每层的质量，之后得到结构的质量矩阵。
得到刚度矩阵和质量矩阵之后，在MA TLAB 中写出模态分析的程序，导入求得的刚度和质量，求得结构的模态分析结构。
之后编写出时程分析的程序，导入结构的刚度、质量、及地震波情况，求得结构的时程分析结果。
2 ANSYS 前处理过程 2.1 计算参数确定整个框架剪力墙结构有限元模型采用的材料为混凝土,且在整个模型中选用的混凝土种类相同且其强度等级为C30,弹性模量为3.0xl010pa,泊松比是PRXY=0.2,密度DENS=2500kg/m3。
此外,该模型的建立只考虑混凝土忽略钢筋各参数,在结构中,梁、板和柱节点处均为刚接,使建模简化。
其他荷载工况如下: 抗震设防类别:乙类;抗震等级:二级框架,一级剪力墙; 抗震设防烈度:8度,0.20g; 场地类别:m 类设计地震分组:第一组根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)查表可知,水平地震影响系数最大值max a =0.16,特征周期Tg=0.45s 。
底层层高6m ，2-20层层高为3m ，建筑结构总长度36m ，总宽度20m ，总高度63m ， 立柱—1-20层立柱截面采用500mm ×500mm 。
高烈度区（8度0.3g）超高层结构设计与分析
高烈度区（8度0.3g）超高层结构设计与分析摘要：项目场地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速值为0.30g，结构计算高度为167.2米，采用框架-核心筒结构体系，性能目标采用C类。
重点分析：1）在八度半区情况下，主体结构高度超过超限高度限制，对10层以下外框架柱采取型钢加强柱措施；2）穿层柱按照中震抗剪弹性，地震力分配不小于楼层框架柱平均值，对外框柱局部短柱，采取全高用加大直径及加密箍筋的井字复合箍措施提高延性；3）对核心筒剪力墙通过加大外围墙体厚度及设置型钢控制剪应力水平，中震下剪力墙拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时增加型钢及钢板承担受拉作用；4）严格控制剪力墙轴压比不大于规范限值0.5，在计算配筋基础上适当提高底部加强区中大震下受拉剪力墙的水平及竖向分布筋(提高至1.5%)，一般部位采用小震、中震的包络计算结果进行设计。
结构实现预期的性能目标。
关键词：框架-核心筒结构地震性能目标0 引言本文以海口某超高层结构为例，对高烈度地区超高层框架-核心筒结构体系的刚度分布、受力机理、抗震性能进行详细分析，并根据结构受力特点针对性地采取一系列加强措施。
结构实现了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的预期设防目标。
1工程概况项目地块位于海口市秀英区长流起步区，地上37层，地下2层。
裙房首层功能为出入大堂、配套商铺及服务用房；二层功能为食堂及厨房，可供930人同时就餐；三层有520座报告厅、接待室、招待餐厅、35人会议室及企业活动空间。
塔楼为办公楼，分为低中高区：4~17层为低区，18~27层为中区，28~37层为高区，其中11、22、33层为避难层。
第36层北侧为高层景观区，通高至第37层。
本工程结构安全等级二级，设计使用年限50年，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）及地勘报告，建筑场地类别为II类，场地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速值为 0.30g，设计特征周期取 0.4s，设计地震分组为第二组。
咸阳超限剪力墙结构弹塑性时程分析与抗震性能化设计
第50卷 增 刊 建筑结构Vol.50 S2咸阳超限剪力墙结构弹塑性时程分析与抗震性能化设计王 娱1，王 康2，刘 伟2，任宗成2（1 郑州大学综合设计研究院有限公司，郑州 450002；2 郑州大学土木工程学院，郑州 450052）［摘要］ 以实际工程咸阳超限剪力墙结构设计为例，对超限高层的弹塑性时程分析和抗震性能化设计进行研究。
本结构高度为134.78m 属于超限B 类建筑。
根据规范对结构进行抗震性能目标设定，并用MIDAS Gen 软件对结构在罕遇地震作用下进行动力弹塑性时程分析和构件耗能情况分析，软件分析结果表明，部分剪力墙出现轻微损坏，少数出现中等破坏、加强区剪力墙受拉损伤较严重、耗能构件损坏大于剪力墙并在阻尼耗能中占比与剪力墙基本相同，满足预期抗震性能目标。
［关键词］ 超高层；性能设计；动力弹塑性时程中图分类号：TU318+.2 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0230-04Elastoplastic time history analysis and seismic performance-based design ofXianyang transfinite shear wall structure WANG Yu 1, WANG Kang 2, LIU Wei 2, REN Zongcheng 2(1 Zhengzhou University Comprehensive Design and Research Institute Co., Ltd., Zhengzhou 450002, China;2 School of civil engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China)Abstract: Taking the design of Xianyang transfinite shear wall structure as an example, the elastic-plastic time history analysis and seismic performance-based design of out of gauge high-rise buildings were studied. The height of the structure is 134.78m, which belongs to class B building beyond the limit. According to the code, the seismic performance target of the structure was set, and the dynamic elastic-plastic time history analysis and energy consumption analysis of the structure under rare earthquake are carried out by MIDAS Gen software. The results show that some shear walls are slightly damaged, a few are medium damage, shear walls in reinforced area are seriously damaged, energy dissipation components are damaged more than shear walls, and the proportion of damping energy consumption is basically the same as that of shear walls, meeting the expected seismic performance objectives. Keywords: super high rise; performance design; dynamic elastoplastic time history1 项目概况该项目在陕西省咸阳市秦都区，是一栋地上45层，地下3层的住宅楼项目。
中加广场超高层住宅弹性性能化分析
中加广场超高层住宅弹性性能化分析摘要］北海中加广场地上结构共50层，建筑高度149.6m。
针对此复杂结构，应采用两种及两种以上的力学模型进行对比分析。
本文利用YJK及Midas 两种软件对该超高层结构进行弹性对比分析，结果显示该结构弹性性能满足现行规范的要求。
[关键词] 弹性对比分析;弹性时程分析1 概述中加广场位于北海市西南大道与北京路交汇处，总建筑面积为384473.605m2。
本项目5#楼为149.6m的超高层住宅，地上结构共计50层，嵌固端为车库顶板，采用部分框支剪力墙结构体系。
标准层及转换层平面布置如图1、图2所示。
图1 标准层平面图图2 转换层平面图1.1 分析软件依据《高层建筑混凝土技术规程》[1]及《建筑抗震设计规范》[2]要求，该工程需要采用两种不同力学模型的结构分析软件进行结构整体计算，并应采用弹性时程分析进行补充计算。
本工程使用的软件如下：(1)《盈建科建筑结构计算软件》(1.9.1.0版)（2）《Midas Building 第三代建筑结构分析与设计系统》(V2017)1.2计算参数设防烈度：6度；抗震设防类别：乙类；设计地震分组：第一组；场地类别：II类。
风压：0.75(位移计算)；0.825(承载力计算)2 弹性对比分析2.1 周期与振型采用YJK及Midas计算的前5阶振型如表1所示。
由表1知，前5阶振型的周期和振动方向接近，结构振型参与质量系数均大于90%，周期比均小于规范限值0.85[1]。
结构的第1、第2振型以平动为主，第3振型为扭转，结构具有良好的抗扭刚度。
2.2 基底剪力与倾覆力矩表2为风荷载及小震作用下基底剪力及倾覆力矩的对比。
表2 基底剪力与倾覆力矩从表2，在水平荷载作用下，两种计算模型的剪力及倾覆弯矩的计算结果是一致的。
上表计算模型为去掉了地下室两层结构的模型，基底剪重比调整系数为1.10~1.25，由于X向剪力重调整系数偏大，因此采用含2层地下室的结构模型进行补充验算，剪重比调整系数为1.03~1.14，结构刚度合理。
反应谱法与时程分析法抗震分析对比
反应谱法与时程分析法抗震分析对比杨璐;陈虹;岳永志;李明飞【摘要】为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises 应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.【期刊名称】《沈阳工业大学学报》【年(卷),期】2016(038)003【总页数】6页(P331-336)【关键词】多层钢框架;地震响应;反应谱法;时程分析法;地震波;加速度反应谱;有限元分析;数值模拟【作者】杨璐;陈虹;岳永志;李明飞【作者单位】沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870;辽宁省住房和城乡建设厅建筑节能与建设科技发展中心,沈阳110005;沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TU352.11地震是对人类危害很大的自然灾害之一，我国是一个地震多发国家，包括唐山和汶川在内的多个城市都遭受过地震的袭击，其中房屋倒塌造成大量的人员伤亡，为了有效地控制地震灾害，需要对工程结构进行抗震分析.在多遇地震地区，应广泛兴建多层钢框架结构，多层钢框架结构的抗震设计与震害预防分析逐渐得到了关注.在多层钢框架有限元模拟过程中，通常使用梁单元进行模拟计算[1-3].抗震分析方法主要采用反应谱法、时程分析法和等效静力法[4-6].等效静力法不考虑结构自身的动力特性，很少应用于抗震分析中；反应谱法比较简便实用，被广泛应用于抗震分析中；时程分析法能够准确地描述钢框架结构在地震下的变形过程.抗震规范推荐使用反应谱法和时程分析法[7-9].许多科研人员进行了相关方面的研究，孙建梅等[10]对大跨空间网壳结构下的反应谱法与时程分析法模拟计算结果差异及影响因素进行了研究；盛朝晖等[11]采用ANSYS有限元程序对巨型框架结构进行了抗震动力时程分析，并讨论了巨型框架结构在地震波作用下的动力位移及内力等地震响应.然而，对多层钢框架的基于反应谱法和时程分析法的抗震研究对比并没有进行细致深入的研究.因此，本文运用ABAQUS有限元软件对一个多层钢框架结构进行抗震分析，研究其在相同地震波下反应谱法与时程分析法的计算差异.1.1 反应谱法地震反应谱是指单自由度体系在给定的地震作用下最大绝对加速度反应与体系自振周期的关系曲线.反应谱法实质上是把计算结构的动力问题转化为计算结构的静力问题，它是计算地震响应既考虑地面运动特征又考虑结构动力特性的一种抗震计算方法[12].应用反应谱法的计算步骤为：先根据地震波记录构造反应谱，再根据反应谱理论计算多层钢框架各阶振型的地震作用，最后通过组合叠加计算总的地震最大响应.单自由度体系动力方程为式中：m为质量；x为位移；k为体系刚度；xg为地面运动水平位移；c=2mωζ，其中，ζ为阻尼比，ω=(k/m)1/2.将各变量表达式代入式(1)中，则式(1)可表示为利用Puhamel积分可得ω(t-τ)dτ加速度反应谱可定义为利用反应谱法对框架结构进行动力响应分析，就是将各振型作用效应采用平方和开放的组合法(SRSS)来求解.1.2 时程分析法时程分析法，即弹塑性直接动力法，是通过建立系统动力学方程进行迭代求解的一种抗震计算方法[13].时程分析法一般用在非线性结构、高层框架结构和复杂结构中，具体实施与计算过程为：首先将地面运动时间t按照固定的时间间隔与数量分割成一系列的时间间隔Δt，然后在每个时间间隔Δt内把整个结构体系当作线性体系来计算，最后逐步求出各时刻的反应.多自由度体系在地面运动作用下振动方程为式中g分别为多自由度体系的水平位移、速度、加速度和地面运动水平加速度；M、C、K分别为体系质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵.在计算过程中，将在地震时记录下来的加速度水平分量和时间曲线划分成很小的时段Δt，然后逐一对每一个时段利用振动方程(5)进行直接积分，从而求出结构体系在各时刻的位移、速度和加速度，进而计算出结构的内力.1.3 反应谱法与时程分析法对比根据我国抗震规范中的规定与建议，反应谱法适用于常用规则的建筑，而对重要建筑、复杂结构、高层建筑以及超高层建筑，其抗震计算都建议采用时程分析法.反应谱法一般用于线性假定，只取几个低级振型就可以得到满意效果，计算量小，能得到结构的最大地震响应，其基本的分析步骤为：首先根据强震记录统计应用于抗震设计的地震反应谱，再对结构进行振型分解，求各振型的最大反应值；然后用适当的方法将各振型反应值结合起来求结构的最大反应值.而时程分析法得到的是结构在地震过程中的反应以及震害发生的部位和形态，可详细了解结构在地震持续时间内的结构响应.时程分析法可模拟结构在整个地震持续时间内各时刻的地震响应，可处理非线性问题，其特点是可以利用直接积分的方法对结构动力学问题进行求解，故可以模拟结构非线性.由于所建立的动力学方程的每个对象是最基本的单元，故求解速度和收敛时间较慢，一般情况下时间步长设置为0.001 s以下，计算总时长设置为10 s以上，从而导致计算机耗时较多，结果文件较大.但时程分析法计算的地震响应较大依赖于地震波的选取，可用于对多层钢框架的补充计算.反应谱法就其本质计算方法而言是振型分解的算法，时程分析法是积分算法，两种计算分析均能体现地震对结构动态响应的影响[14].2.1 多层钢框架的材料参数本文以一栋三层三跨的钢框架结构作为设计计算原型，其具体场地条件如下：Ⅱ类场地第一组，基本烈度为8度(地震加速度为0.20g)，振型阻尼比为0.05.选取一榀框架作为计算分析模型，利用ABAQUS有限元软件对其建立几何模型.模型参数为：各层层高为3.6 m，跨度为4.5 m，梁、柱分别采用尺寸为H250 mm×200 mm×8 mm×10 mm和H500 mm×250 mm×12 mm×16 mm的H型钢，梁柱连接方式为刚性连接.钢柱的弹性模量为2.1×1011 Pa，屈服强度为3.45×108 Pa，钢梁的弹性模量为2×1015 Pa，泊松比为0.3，钢材密度为7 850 kg/m3.多层钢框架结构的有限元模型如图1所示，其中，一榀钢框架立面图如图2所示(单位：mm).利用ABAQUS有限元分析软件建立基于两种分析方法的有限元分析模型.在结构的有限元建模中，梁、柱均采用B21梁单元，在结构底部施加地震波，建立平面有限元计算模型，划分有限元的节点总数为274，单元总数为279.其中，在基于反应谱法的建模过程中，为方便ABAQUS的反应谱法计算过程，使用CAE软件将地震的加速度反应谱加在模型的inp文件中，以加关键词的形式进行编辑、建模和运算.2.2 地震波的选用为了研究反应谱法与时程分析法抗震设计的可行性以及模拟结果的可比较性，本文采用天然的唐山南北方向地震波[15]，只考虑水平地震激励.使用Matlab软件将地震波转化成地震加速度反应谱.地震加速度记录如图3所示，所得地震加速度反应谱如图4所示.根据建筑抗震设计规范的相关规定：多层钢框架的最大弹性位移应满足式中：Δue为多遇地震层间的最大弹性层间位移；[θe]为层间位移限值；h为计算楼层层高.由于本文模型为钢结构框架，[θe]取为1/400.根据结构模拟计算结果得到的钢框架各层位移响应时程曲线，如图5所示.模拟结果计算如表1所示.从表1中可以看出，采用时程分析法得到的钢框架弹性层间位移满足规范层间位移要求.在反应谱法分析结果中得到结构各层所对应的弹性位移值，1层所对应的层顶位移为0.008 1 m，2层相对应的层顶位移为0.013 m，3层相对应的层顶位移为0.014 3 m.图6为反应谱法和时程分析法计算所得结构各层层顶位移对比图.由图6可以看出，对于多层钢框架，反应谱法得到的各层层顶位移比时程分析法得到的位移值大，并且两种方法下位移值都随着层数的升高逐渐增大，均满足抗震规范要求.图7为结构的各层层间位移角对比图.在反应谱法和时程分析法下地震波所引起结构层间位移角的最大值，均满足抗震规范不大于0.002 5的要求.图8为基于时程分析法模拟得到的A～D 4根柱子的Mises应力值.当结构达到最大应力时，对4根柱子最大Mises应力值进行对比，结果表明：柱子A的Mises 应力值最大，Mises应力由柱子A～D逐渐减小；Mises应力从第1层到第3层逐渐减小，故在第1层顶点E处的Mises应力值最大.表2为基于反应谱法和时程分析法得到的地震响应汇总表.从表2中可以看出，对于同一种结构采用反应谱法和时程分析法得到的地震响应稍有差异，但区别不大，具体为由反应谱法得到的顶层位移是时程分析法的1.09倍，前者的层间位移角是后者的1.07倍.综上所述，反应谱法分析的结果与时程分析法分析的结果相比，其结构各层的层顶位移、最大层间位移、各层的层间位移角、Mises应力值均较大，二者仿真模拟结果均满足现行规范要求.在结构抗震设计中，可以认为反应谱法比时程分析法更为保守，这是由于在结构抗震设计时，反应谱法不仅考虑地震时大地的振动特性，而且考虑多层框架结构自身的振动特性，因此，反应谱法是多层钢框架抗震分析的基本方法.时程分析法能精确地反应地震时地面与多层框架的相互作用，详细直观地显示结构在地震持续时间内的地震反应，可以作为对多层框架抗震设计的计算补充. 钢框架具有较好的延性和抗震性能，本文以严格按照我国抗震规范设计的多层钢框架为例，采用ABAQUS有限元分析软件对钢框架在唐山南北方向地震波下进行了比较分析，研究了反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应关系，结果如下：1) 与普通结构建模方法相比，采用梁单元建立多层钢框架结构分析模型更具有优势，其能够准确、有效地模拟结构构件的真实工程及抗震条件，提高结构计算分析的效率；2) 反应谱法与时程分析法的结果对比发现，反应谱法计算的地震响应曲线均能包住时程分析法计算的地震响应曲线，因此，反应谱法计算的结果偏于安全，从工程安全角度出发，是合理的；3) 在数据分析中，反应谱法和时程分析法得到的各层层顶位移随高度的增加逐渐增大，但层间位移随高度的增加而逐渐减小，均满足规范要求；4) 在同一层内，Mises应力值随着结构高度增加而增大，但随着层数的增加，Mises应力值逐渐减小，在1层层顶处的Mises应力值达到最大值.【相关文献】[1]石永久，王萌，王元清.基于多尺度模型的钢框架抗震性能分析 [J].工程力学，2011，28(12)：20-26.(SHI Yong-jiu，WANG Meng，WANG Yuan-qing.Seismic behavior analysis of steel frame by multi-scale calculation method [J].Engineering Mechanics，2011，28(12)：20-26.) 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前海恒昌科技大厦超限结构设计
0 引言当前国内土木工程事业飞速发展，越来越多大型公共建筑拔地而起，为了满足功能与外观需求，建筑师常常引入新元素、新技术、新工艺。
在此背景下产生了较多的超限结构，此类新型建筑设计需要结构工程师突破原有规程，采用新的结构形式，并不断地完善设计理论、积累经验，为设计提供依据。
吴国勤[1]针对多项不规则引起的超限问题进行研究指出，在抗震性能化设计时，根据JGJ3-2010标准，将结构的抗震性能目标分为四个等级，结构抗震性能分为五个水准，每个性能目标均与一组抗震性能水准相对应。
谭伟[2]针对超长混凝土结构温度应力问题进行研究，主张创建有限元模型，合理计算温差，由此得到准确可靠的温度应力。
本文通过对实际工程案例，分析了超限结构的各种规范要求，提出了超限工程通过结构动力弹塑性分析，证实结构体系抗震安全性的方法。
1 工程概况恒昌科技大厦位于广东省深圳市前海深港现代服务业合作区，包含东区和西栋140m 的超高层，总建筑面积20万m 2。
东区主要使用功能为办公和酒店和商业，西区主要使用功能为办公。
由于建筑高度超过了A 级高度，根据相关文件需要进行超限分析。
东区和西区的结构高度和平面布置均相近，本文以西区为例，介绍其结构超限设计。
西区超高层办公楼建筑平面为矩形，平面尺寸约为34m×55m，结构主屋面标高为141.0m，高宽比为4.08，长宽比为1.60；核心筒高宽比为12.70，长宽比为3.37。
带八层裙房，裙房使用功能为办公，塔楼与裙房之间不设结构缝。
首层层高6.0m，2～31层层高4.5m。
标准层结构体系为框架－核心筒结构。
按《建筑抗震设防分类标准》（GB50223- 2008），本项目抗震设防的级别为丙类，地面的粗糙程度为B 类，工程抗震设防烈度为7度，并要保证基础的地震加速为0.10g，其设计分组为第一组，案例的施工场地为Ⅲ类，所具备的特征周期是0.45s。
除此之外，基本的风压值是0.75，承载力计算时取基本风压的1.1倍。
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高层时程分析论文：高层结构地震放大作用及反应分析
【中文摘要】我国高层建筑越来越多,实际震害表明,即使离震中较远的地区,高层反应也比较强烈,引起较大恐慌。
一般而言,地震反应随着楼层增高逐渐增大。
我国地震烈度表中提到:在高楼上人的感觉要比地面上室内人的感觉明显,但并不清楚具体放大程度和规律。
本文对六栋典型混凝土高层结构进行了计算分析,对比了不同场地条件和不同高度结构对地震的放大作用,得出了具体的放大程度及规律。
这样高层上的人可以通过所在层的反应,来判断实际的烈度,减小高层上的人对地震的恐慌。
剪力墙是高层结构普遍采用的抗侧力构件,然而剪力墙非线性数值模拟问题一直没有得到很好的解决,本文尝试采用壳单元建立剪力墙结构数值模型,并通过与实验结果对比验证其可靠性。
本文的主要工作内容及结论如下:1、为研究不同场地条件和不同高度结构对地震动的放大关系及规律,选择了能充分反映典型高层及超高层建筑的6栋建筑进行时程分析,分析结果表明:坚硬场地
上的高层反应较弱,楼层的放大作用不明显;中等场地上的高层顶部
楼层反应较为明显,20层左右顶层放大约1.4~2.6倍,40层左右的高层顶层放大约2.8倍;软弱场地上的高层建筑反应最强,楼层放大作
用特别明显,20层左右结构顶层放大约...
【英文摘要】There are more and more high-rise buildings in China, and the actual earthquake shows that, even in areas far from the epicenter, high-level responses are more intense,
causing more panic. In general, the seismic response increases with higher floors. Seismic intensity scale in China shows: the feeling of people in the high-rise building is stronger than the feeling in the room on the ground, but do not know the extent and patterns of specific amplification. In this paper, six typical concrete high-rise str...
【关键词】高层时程分析反应谱剪力墙有限元层间位移角
【英文关键词】time history analysis response spectrum shear wall finite element story drift ratio
【目录】高层结构地震放大作用及反应分析摘要
5-7ABSTRACT7-8第一章绪论11-17 1.1 选题背景11 1.2 基本概念11-15 1.3 课题研究的意义
15 1.4 各章主要内容及安排15-17第二章结构分析17-51 2.1 六栋结构概况和模型简介18-26 2.1.1 粮
食大厦18-19 2.1.2 三盛巴厘岛19-20 2.1.3 西湖好
美家20-21 2.1.4 融汇江山21-23 2.1.5 中央公园
23-24 2.1.6 正大广场24-25 2.1.7 六栋高层结构基
本特点的对比25-26 2.2 楼层反应加速度峰值分析
26-28 2.3 根据楼层实测地震记录判定放大倍数
28-30 2.4 楼层反应频率成分分析30-49 2.4.1 粮食
大厦楼层反应频率成分分析30-33 2.4.2 三盛巴厘岛楼层反应频率成分分析33-36 2.4.3 西湖好美家楼层反应频率成分分析36-39 2.4.4 融汇江山楼层反应频率成分分析
39-42 2.4.5 中央公园楼层反应频率成分分析
42-46 2.4.6 正大广场楼层反应频率成分分析
46-49 2.4.7 楼层反应谱分析的结果49 2.5 小结
49-51第三章地震烈度和人的感觉的关系51-57 3.1 中外烈度表对比研究51-55 3.1.1 中国地震烈度表
51-53 3.1.2 中外烈度表对比53-55 3.2 高层反应和人的感觉的相关性55-57第四章高层结构的弹塑性时程分析57-69 4.1 数值模型原理的简要介绍57-63 4.1.1 塑性金属材料57-58 4.1.2 混凝土损伤塑性模型
58-61 4.1.3 钢筋混凝土复合单元61-62 4.1.4 显式积分算法62-63 4.2 实验对比63-65 4.2.1 实验模型简介63-64 4.2.2 数值模型分析结果与实验模型分析结果对比64-65 4.3 弹塑性时程分析65-68 4.3.1 结构特点65 4.3.2 弹塑性时程分析65-68 4.4 小结
68-69第五章结语与展望69-71 5.1 本文主要工作内容及结论69-70 5.2 下一步工作的展望70-71参考文献71-73致谢73-74作者简介74攻读硕士期间主要参与的课题74。