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框架-核心筒结构框架承担最小剪力比例限制的合理性

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同济大学学报（自然科学版） 2017年第9期45卷 1265-1272页

作者：蒋欢军项远辉同济大学土木工程防灾国家重点试验室上海200092 同济大学结构工程与防灾研究所上海200092 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092

规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10%,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议.为探讨其合理性,设... 详细信息

规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10%,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议.为探讨其合理性,设计了5个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度和连梁的形式.利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律.分析表明:当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10%时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的"强柱弱梁"机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善.

关键词：框架-核心筒结构刚度强度连梁双重抗震体系

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框架-核心筒结构剪力墙连梁设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第5期37卷 102-105页

作者：郭猛姚谦峰刘佩北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

运用SATWE和ETABS程序对框架-核心筒结构采用3种不同连梁设计方法(强连梁、弱连梁和双连梁)时的结构整体进行了地震反应分析,得到了周期、振型、层间位移数值及基底剪力等结构动力特性随连梁截面变化的规律.从核心筒剪力墙空间整截面共... 详细信息

运用SATWE和ETABS程序对框架-核心筒结构采用3种不同连梁设计方法(强连梁、弱连梁和双连梁)时的结构整体进行了地震反应分析,得到了周期、振型、层间位移数值及基底剪力等结构动力特性随连梁截面变化的规律.从核心筒剪力墙空间整截面共同工作性能、核心筒所承担的地震倾覆力矩、核心筒抗扭刚度及连梁具有良好耗能性能等4个方面综合分析,得出剪力墙连梁应优先采用强连梁和双连梁,一般不应采用弱连梁,并给出了确定合理连梁截面尺寸的一般设计原则.

关键词：框架-核心筒结构剪力墙连梁强连梁弱连梁双连梁

框架-核心筒结构连梁抗弯刚度折减系数取值方法研究

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建筑结构学报 2018年第10期39卷 164-173页

作者：肖从真邓飞中国建筑科学研究院北京100013 清华大学土木工程系北京100084

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度... 详细信息

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度作用下的弹塑性分析,计算各连梁的实际抗弯刚度折减系数,并利用该系数对结构进行二次设计。通过对比罕遇地震下结构弹塑性性能,发现二次设计后,结构的最大基底剪力和最大层间位移角均有所减小,且剪力墙的损伤程度得到改善,而二次设计对结构的配筋量无显著影响。其次,探究连梁抗弯刚度折减系数初始值对设计结果的影响。计算表明,当连梁抗弯刚度折减系数初始值分别为0. 7、0. 6和0. 5时,经过设防烈度地震作用下的弹塑性分析,各连梁抗弯刚度折减系数的计算值相差较小,二次设计后的配筋量亦较为接近,说明该设计方法受连梁抗弯刚度折减系数初始值的影响较小。最后,研究了改进的预设屈服模式设计方法的迭代收敛性,结果表明,连梁抗弯刚度折减系数的计算值随着迭代设计次数的增加而逐渐收敛于一系列稳定的值,并且该值与连梁抗弯刚度折减系数的初始值无关。通过计算发现,迭代设计的收敛性较快,一般进行两次迭代即可使连梁抗弯刚度折减系数的取值趋于稳定。

关键词：框架-核心筒结构连梁预设屈服模式抗弯刚度折减系数二次设计

框架-核心筒结构的框架内力调整方法对比研究

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建筑结构学报 2017年第5期38卷 100-108页

作者：田淑明泰禾集团设计研发部北京100022 中冶京诚工程技术有限公司北京100053

在框架-核心筒结构的抗震设计中,作为二道防线的外框架部分,需要对其内力进行调整,但我国相关标准在调整方法和调整要求上存在差别,使得设计具有一定程度的不确定性。基于对我国JGJ 3—2010、CECS 230:2008和美国IBC 2000等标准规定的... 详细信息

在框架-核心筒结构的抗震设计中,作为二道防线的外框架部分,需要对其内力进行调整,但我国相关标准在调整方法和调整要求上存在差别,使得设计具有一定程度的不确定性。基于对我国JGJ 3—2010、CECS 230:2008和美国IBC 2000等标准规定的分析和解读,分别从适用范围、调整对象、双重抗侧力体系划分、框架合理刚度、内力重分布等5个方面,对比分析基于基底剪力或最大框架楼层剪力调整方法和基于楼层剪力调整方法的不同。以一实际结构为例,通过弹塑性分析和振动台试验研究了不同调整方法对各部分设计的影响。结果表明:可采用外框架和核心筒承担的剪力比例或者整体刚度分析方法来界定其是否为双重抗侧力体系;外框架与核心筒互为二道防线,在设计时,需对其承载力和刚度协调匹配,对承载力可采用基于楼层剪力的调整方法,调整对象除剪力和弯矩外也应包括轴力,两者的最小分担比例之和为100%,框架最小和最大分担比例分别为20%和80%,对于两者间的刚度匹配关系,可采用广义刚度特征值和刚度比参数来评价,其合理取值范围分别为1~3和0.2~0.9。

关键词：框架-核心筒结构抗震设计内力调整二道防线刚度承载力分担比

框架—核心筒结构超高层建筑物雷击瞬态磁场分布特性仿真研究

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高压电器 2019年第12期55卷 61-67页

作者：朱泽伟周歧斌陈华晖赵洋范娟上海市防雷中心上海201615 上海电力学院电气工程学院上海200090 南京信息工程大学南京210044

为研究地闪特征条件下超高层建筑物雷击效应,按真实建筑物尺寸等比例构建典型框架-核心筒式建筑物模型,将实际探测雷电流特征注入大概率雷击附着点位置并开展电流传输和空间磁场分布仿真分析。研究总结了建筑物金属框架不同位置的雷击... 详细信息

为研究地闪特征条件下超高层建筑物雷击效应,按真实建筑物尺寸等比例构建典型框架-核心筒式建筑物模型,将实际探测雷电流特征注入大概率雷击附着点位置并开展电流传输和空间磁场分布仿真分析。研究总结了建筑物金属框架不同位置的雷击附着点特征、电流传输时域变化特征、不同空间位置的磁场定性及定量变化特征。仿真结果表明:模拟雷电流波形特征决定磁场强度在10~50μs逐渐达到峰值,随后至200μs逐渐减弱;从电流变化趋势发现竖直结构柱散流效果较水平位置更为明显;定性分析女儿墙及高层水平框架相比稍低层框架雷电流强度及磁场变化较为剧烈;定量分析相同高度空间磁场靠近外部框架位置相比内部场强更强,中间楼层核心筒内磁场强度符合计算机房布设要求。仿真结果为直击雷防护设计以及雷击电磁脉冲防护提供参考。

关键词：雷击框架-核心筒结构仿真金属框架雷电流

框架-核心筒结构外框刚度贡献的直接计算法与间接评估法

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地震工程与工程振动 2023年第4期43卷 52-62页

作者：安东亚华东建筑设计研究院有限公司上海200011 上海超高层建筑设计工程技术研究中心上海200011

针对框架-核心筒结构体系抗震设计,提出2种新的评估外框刚度贡献的方法:直接计算法和间接评估法。前者通过施加侧向荷载直接计算核心筒抗侧刚度和整体结构的抗侧刚度,通过差值比例得到外框刚度贡献率;后者则通过一个新的结构指标“二阶... 详细信息

针对框架-核心筒结构体系抗震设计,提出2种新的评估外框刚度贡献的方法:直接计算法和间接评估法。前者通过施加侧向荷载直接计算核心筒抗侧刚度和整体结构的抗侧刚度,通过差值比例得到外框刚度贡献率;后者则通过一个新的结构指标“二阶平动周期比”来间接反映外框刚度的贡献率,通过理想案例研究了影响“二阶平动周期比”数值的相关因素和基本规律。选择8个实际工程案例,分别采用2种方法对其外框刚度贡献进行了评价,并对2种方法评价结果的相关性进行研究。对比显示,2种方法得到的结果基本一致,能够相互印证。在此基础上,将框架-核心筒结构外框刚度贡献分为较低、中等和较大3个区间,并分别给出对应的指标数值范围。对2个实际工程采用不同种方法进行外框刚度评估,并对其抗震性能进行验证,结果表明,采用文中方法能够更加合理评价框架-核心筒外框刚度贡献,形成更加科学的抗震设计。

关键词：框架-核心筒结构外框刚度贡献率二道防线二阶平动周期比

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框架-核心筒结构框架剪力调整方法研究

建筑结构 2021年第11期51卷 8-14页

作者：陈才华王翠坤潘玉华熊羽豪潘从建中国建筑科学研究院有限公司北京100013 国家建筑工程技术研究中心北京100013

框架-核心筒结构是典型双重抗侧体系,框架和核心筒按刚度协同工作共同承担地震剪力。地震作用下核心筒连梁发生损伤,其刚度下降导致剪力在核心筒和框架之间重分布,框架应具备一定的强度以承接从核心筒转移的地震力,从而发挥抗震二道防... 详细信息

框架-核心筒结构是典型双重抗侧体系,框架和核心筒按刚度协同工作共同承担地震剪力。地震作用下核心筒连梁发生损伤,其刚度下降导致剪力在核心筒和框架之间重分布,框架应具备一定的强度以承接从核心筒转移的地震力,从而发挥抗震二道防线的作用,因此中美设计规范都规定应对框架的设计地震剪力进行调整。基于整体刚度相近的原则设计了4个不同框剪比的框架-核心筒模型,对比了现行中美规范的框架剪力调整方法差异,结果表明在结构中下部,中国规范的框架剪力放大系数低于美国规范;在结构中上部,中国规范的框架剪力放大系数高于美国规范。通过弹塑性时程分析得到4个模型在大震下框架实际分担的剪力,对于外框刚度较小的模型,按中美规范调整后的框架设计剪力大于大震下实际分担剪力;而对于外框刚度较大的模型,按中美规范调整后的部分楼层的框架设计剪力低于大震下实际分担剪力。根据框架-核心筒结构大震下塑性发展导致的内力重分布规律,分别基于弹塑性时程分析和等效线性化分析提出了两种实用的框架剪力调整方法,可供设计参考。

关键词：框架-核心筒结构框架剪力调整二道防线框剪比框架剪力放大系数

改变框架-核心筒结构剪力调整策略对其抗震性能影响的研究

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工程力学 2019年第1期36卷 183-191,215页

作者：陆新征顾栋炼周建龙包联进钱鹏卢啸林元庆土木工程安全与耐久教育部重点试验室清华大学土木工程系北京100084 华东建筑设计研究院总院上海200002 上海超高层建筑设计工程技术研究中心上海200002 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国核电工程有限公司郑州分公司郑州450052

框架-核心筒体系是超高层结构的常用结构体系之一。我国规范对框架-核心筒结构设计时的框架剪力做了相关的调整规定,但其在超高层结构中的适用性有待进一步研究。该文对比了中美规范的相关规定,并以一实际超高层建筑为例,改变其剪力调... 详细信息

框架-核心筒体系是超高层结构的常用结构体系之一。我国规范对框架-核心筒结构设计时的框架剪力做了相关的调整规定,但其在超高层结构中的适用性有待进一步研究。该文对比了中美规范的相关规定,并以一实际超高层建筑为例,改变其剪力调整策略得到新设计方案。并建立新、旧两方案的精细有限元模型,进行了大震弹塑性分析和特大震抗倒塌能力分析。分析结果表明:改变剪力调整策略的新模型设计难度降低,抗大震性能与满足中国规范的原模型相当,且其抗特大震倒塌能力更优。研究结果可以为超高层框架-核心筒结构的设计提供参考。

关键词：超高层建筑框架-核心筒结构剪力调整地震倒塌

基于构件性能的RC框架-核心筒结构抗震性能研究

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振动与冲击 2017年第4期36卷 157-163页

作者：季静罗煜韩小雷华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

钢筋混凝土框架-核心筒结构是目前我国超高层建筑中广泛采用的一种结构体系。以18个满足我国现行规范的典型钢筋混凝土框架-核心筒结构为例,利用Perform-3D软件对模型进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并采用基于构件性能的结构抗震... 详细信息

钢筋混凝土框架-核心筒结构是目前我国超高层建筑中广泛采用的一种结构体系。以18个满足我国现行规范的典型钢筋混凝土框架-核心筒结构为例,利用Perform-3D软件对模型进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并采用基于构件性能的结构抗震评估方法判断结构安全性。结果表明,对于不同设防烈度的地震,7度设防的结构安全度最高,7.5度与8度设防次之。将该评估结果与基于层间位移角的评估结果进行对比分析,进一步论证了基于层间位移角的评估方法尚存在不足之处。

关键词：框架-核心筒结构构件性能层间位移角