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典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究

谢昭波 解琳琳 林元庆 陆新征

谢昭波, 解琳琳, 林元庆, 陆新征. 典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究[J]. 工程力学, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
引用本文: 谢昭波, 解琳琳, 林元庆, 陆新征. 典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究[J]. 工程力学, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
CHEA Cheav Por, XIE Lin-lin, LIN Yuan-qing, LU Xin-zheng. STUDY ON SEISMIC PERFORMANCE AND COLLAPSE-RESISTANT CAPACITY OF TYPICAL FRAME-CORE TUBE STRUCTURES WITH SINGLE AND DUAL LATERAL-FORCE RESISTING SYSTEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
Citation: CHEA Cheav Por, XIE Lin-lin, LIN Yuan-qing, LU Xin-zheng. STUDY ON SEISMIC PERFORMANCE AND COLLAPSE-RESISTANT CAPACITY OF TYPICAL FRAME-CORE TUBE STRUCTURES WITH SINGLE AND DUAL LATERAL-FORCE RESISTING SYSTEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635

典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
基金项目: 国家自然科学基金项目(51778341)
详细信息
    作者简介:

    谢昭波(1991-),男,柬埔寨人,硕士生,主要从事结构抗震和防灾减灾研究(E-mail:cheacheavpor@gmail.com);解琳琳(1986-),男,江苏人,讲师,博士,主要从事高层和超高层抗震设计研究(E-mail:xielinlin@bucea.edu.cn);林元庆(1974-),男,福建人,教授级高工,学士,主要从事结构分析、设计及施工一体化技术研究及应用(E-mail:13526593105@126.com).

    通讯作者: 陆新征(1978-),男,安徽人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真和防灾减灾研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: TU973.17;TU973.31

STUDY ON SEISMIC PERFORMANCE AND COLLAPSE-RESISTANT CAPACITY OF TYPICAL FRAME-CORE TUBE STRUCTURES WITH SINGLE AND DUAL LATERAL-FORCE RESISTING SYSTEM

  • 摘要: 在中国规范体系下,框架-核心筒结构应设计为双重抗侧力体系,其对二道防线的设计有明确的规定,即框架-核心筒体系的框架部分必须具有足够的抗侧刚度和承载力。国外的一些规范(如美国规范ASCE7等)则允许单重抗侧力体系,即水平荷载由剪力墙承担,框架部分只承担竖向荷载。因此,为了比较单重与双重抗侧力体系的抗震性能,该文首先根据中国规范设计一典型框架-核心筒双重抗侧力体系模型,然后在保持结构重力荷载代表值相等(混凝土用量基本不变)的前提下,基于以下调整原则设计了框架-核心筒单重抗侧力体系模型:1)在双重结构体系的基础上取消结构二道防线,即取消结构框架部分的楼层剪力调整;2)为了减小框架构件截面尺寸,该研究取消了框架构件抗震等级的要求,使筒体承受大部分的水平地震作用,而框架只承担结构的竖向荷载。该文对比分析了两种结构体系在多遇和罕遇地震作用下的响应特征和构件损伤情况,进而讨论两种体系的倒塌机理以及抗倒塌性能。最后讨论单重与双重体系在不同地震水准下,框架所承担剪力和剪力分担比的变化情况以及对应关键构件的破坏情况。研究表明:在地震作用下,双重抗侧力体系结构的响应略大于单重抗侧力体系,两者的抗倒塌能力相当。然而,单重体系的用钢量比双重体系少。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-26
  • 修回日期:  2019-03-13
  • 刊出日期:  2019-10-25

典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51778341)
    作者简介:

    谢昭波(1991-),男,柬埔寨人,硕士生,主要从事结构抗震和防灾减灾研究(E-mail:cheacheavpor@gmail.com);解琳琳(1986-),男,江苏人,讲师,博士,主要从事高层和超高层抗震设计研究(E-mail:xielinlin@bucea.edu.cn);林元庆(1974-),男,福建人,教授级高工,学士,主要从事结构分析、设计及施工一体化技术研究及应用(E-mail:13526593105@126.com).

    通讯作者: 陆新征(1978-),男,安徽人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真和防灾减灾研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: TU973.17;TU973.31

摘要: 在中国规范体系下,框架-核心筒结构应设计为双重抗侧力体系,其对二道防线的设计有明确的规定,即框架-核心筒体系的框架部分必须具有足够的抗侧刚度和承载力。国外的一些规范(如美国规范ASCE7等)则允许单重抗侧力体系,即水平荷载由剪力墙承担,框架部分只承担竖向荷载。因此,为了比较单重与双重抗侧力体系的抗震性能,该文首先根据中国规范设计一典型框架-核心筒双重抗侧力体系模型,然后在保持结构重力荷载代表值相等(混凝土用量基本不变)的前提下,基于以下调整原则设计了框架-核心筒单重抗侧力体系模型:1)在双重结构体系的基础上取消结构二道防线,即取消结构框架部分的楼层剪力调整;2)为了减小框架构件截面尺寸,该研究取消了框架构件抗震等级的要求,使筒体承受大部分的水平地震作用,而框架只承担结构的竖向荷载。该文对比分析了两种结构体系在多遇和罕遇地震作用下的响应特征和构件损伤情况,进而讨论两种体系的倒塌机理以及抗倒塌性能。最后讨论单重与双重体系在不同地震水准下,框架所承担剪力和剪力分担比的变化情况以及对应关键构件的破坏情况。研究表明:在地震作用下,双重抗侧力体系结构的响应略大于单重抗侧力体系,两者的抗倒塌能力相当。然而,单重体系的用钢量比双重体系少。

English Abstract

谢昭波, 解琳琳, 林元庆, 陆新征. 典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究[J]. 工程力学, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
引用本文: 谢昭波, 解琳琳, 林元庆, 陆新征. 典型框架-核心筒单重与双重抗侧力体系的抗震性能与剪力分担研究[J]. 工程力学, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
CHEA Cheav Por, XIE Lin-lin, LIN Yuan-qing, LU Xin-zheng. STUDY ON SEISMIC PERFORMANCE AND COLLAPSE-RESISTANT CAPACITY OF TYPICAL FRAME-CORE TUBE STRUCTURES WITH SINGLE AND DUAL LATERAL-FORCE RESISTING SYSTEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
Citation: CHEA Cheav Por, XIE Lin-lin, LIN Yuan-qing, LU Xin-zheng. STUDY ON SEISMIC PERFORMANCE AND COLLAPSE-RESISTANT CAPACITY OF TYPICAL FRAME-CORE TUBE STRUCTURES WITH SINGLE AND DUAL LATERAL-FORCE RESISTING SYSTEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(10): 40-49. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0635
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