钢框架—混凝土核心筒结构的抗震性能研究

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钢框架—混凝土剪力墙结构是一种在我国被广泛应用于高层建筑的结构形式。虽然其相对于钢结构具有较大的抗侧刚度,造价低廉,相对于混凝土结构具有施工简单、快捷,结构面积小等特点,但是目前国内外对这种结构的研究成果都比较少。因此,本文在ABAQUS中对钢框架—混凝土核心筒结构建立有限元分析模型,并且对这个模型进行常遇地震作用下弹性反应谱分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)建立结构的弹性模型,对模型进行常遇地震作用下的弹性反应谱分析,研究钢框架—混凝土核心筒结构在弹性工作范围内的受力、变形特点和结构的内力分布特性,总结出该结构在弹性工作阶段的地震响应特点。(2)根据J. R. Rice,提出的金属动力硬化模型和Lee.J与G. L. Fenves提出的混凝土损伤模型,梁单元和Kirchhoff壳单元理论,建立结构的非线性动力学分析模型。(3)采用显式动态积分方法对结构的非线性分析模型进行动力学分析,得到外框架和混凝土剪力墙的塑性变形情况,以及构件上内力和反力的时程曲线。据此,可以得到在强烈地震作用下,钢—混结构的非线性反应,包括结构的塑性破坏发展,结构内力的重新分布情况等。
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