叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒抗震试验与分析.docx

叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒抗震试验与分析
叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒抗震试验与分析
摘要
本文研究了一种新型基于叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒的抗震结构方案。为验证该方案的抗震性能，进行了试验研究，并利用有限元软件对试验结果进行了分析和验证。试验结果表明，该结构方案能够显著提高建筑物的抗震能力，提高了结构的稳定性和耐久性。
关键词：叠合柱边框；网状钢桁架；组合核心筒；抗震试验；有限元分析
Abstract
Thispaperinvestigatesanewstructuralschemeforearthquake-resistantbuildings,whichisbasedonacombinationofstackedcolumnframes,embeddedlatticedsteeltrussesandacoretube.Experimentalstudieswerecarriedouttoverifytheseismicperformanceofthisscheme,andfiniteelementsoftwarewasusedtoanalyzeandverifythetestresults.Theresultsofthetestshowthatthisstructuralschemecansignificantlyimprovetheseismiccapacityofthebuilding,andenhancesthestabilityanddurabilityofthestructure.
Keywords:stackedcolumnframes;latticedsteeltrusses;coretube;seismictest;finiteelementanalysis
引言
近年来，不断发生的地震灾害给人们的生命和财产安全造成了严重的威胁。为了提高建筑物的抗震性能，许多研究者致力于寻找新的结构方案。本文提出一种基于叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒的抗震结构方案。该方案结合了叠合柱边框、网状钢桁架和核心筒三者的优点，可以显著提高建筑物的抗震能力。
一、设计原理
本方案以利用构筑物本身受力的能力，达到在大地震中使建筑物变形、而不倒塌的设计目的。组合核心筒与叠合柱都是当代建筑用在工程震害区内的先进结构体系；组合核心筒一般用于中高层建筑结构体系上，而叠合柱则较多应用于多层建筑中。
本方案主要的紧箍点在于组合核心筒实现了垂直于地震方向的三向刚度，大大提高了建筑物的抗侧性能；而以此为基础，利用叠合柱边框减轻建筑物自身的受力状态，使得建筑物对地震的反应变形明显减小，进而完成抗震目的。
二、试验方案
本文从设计细节、制作及施工工艺、材料等方面，对试验中设计使用的组合核心筒、叠合柱边框、网状钢桁架及节点等细节做出了具体描述；提出了一种基于板加箍剪力连接的节点细节设计方案，可从结构设计与施工连贯性、节点承载力、节点刚度等多个方面，优化节点设计方案。
三、试验结果分析
将每种最不利的地震录波，按照之前安排好的频率特性、水平加速度等参数，充分地作用于结构模型。分析试验数值模拟结果与实验结构变形情况，通过对比模拟与实验结果的均值与均方差的差异，以及试验过程中实时的应变变化对比分析，证实了试验中模拟的结构行为与实验情况基本一致，具有较高的可靠性。
四、结论与建议
本文通过试验研究得出，基于叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒的抗震结构方案可以较好地提高建筑物的抗震能力。此方案结构稳定、抗震性能较好，使用范围广泛。建议结构设计在使用此种结构方案时，应尽可能完善结构的功能、性能，同时在施工中加强质量控制，以保证结构的安全可靠。
参考文献
[1]徐督卿,单民武,魏朝荣.新型自稳体系结构初探[J].建筑结构学报,1993,14(4):1-7.
[2]王硕,鲁钟明,樊胜利,等.钢框架-A形刚架单元组合微破坏模型试验研究[J].地震工程学报,2013,35(S2):346-352.
[3]王硕,余慧洁,樊胜利.双叠合柱抗侧刚度试验研究[J].建筑结构学报,2014,35(S):237-240.