超高层建筑混合结构非线性地震反应分析

混合结构独有的特点及优势使其在我国超高层建筑中得到了广泛的应用,但其地震破坏机理和分析方法的研究目前还很不完善。因此，开展混合结构的非线性地震反应分析研究，对确保其地震安全性有着重要的理论意义和实用价值。本项目主要采用试验和数值分析相结合的方法。通过构件的低周反复加载试验和有限元分析相结合的方法，详细研究型钢混凝土构件、混凝土核心筒、连接钢梁等构件的恢复力特性，建立结构构件合理的非线性滞变模型；深入分析混合结构的受力特性，建立结构的非线性地震反应分析模型，从而给出结构平面和三维非线性地震反应分析的实用方法；通过大比例尺模拟地震振动台试验，研究其地震破坏形式及特征，并验证所给分析方法的可靠性；通过大量的非线性分析，研究不同参数对结构抗震性能的影响，为此种超高层结构的抗震设计和地震安全性评价提供理论基础。

a混合结构独有的特点及优势使其在我国超高层建筑中得到了广泛的应用，但其地震破坏机理和分析方法的研究目前还很不完善。因此，开展混合结构的非线性地震反应分析研究，对确保其地震安全性有着重要的理论意义和实用价值。本项目在现有研究的基础上，主要采用试验和数值分析相结合的方法进行研究。通过现有构件试验成果和有限元分析相结合的方法，详细研究了型钢混凝土构件、混凝土核心筒、和连接钢梁的恢复力特性，建立了这些混合结构主要构件合理的非线性分析模型和相应的滞变模型。深入分析了混合结构的受力特性，建立了结构的非线性地震反应分析模型，从而给出了结构平面非线性地震反应分析的实用方法；在平面分析模型基础上，通过计入横向框架梁的空间约束作用，给出了混合结构的拟三维非线性地震反应分析方法；基于纤维模型和屈服面模型，综合纤维模型方法计算精度高和屈服面模型方法分析效率高的特点，给出了联合柔度法纤维模型和柔度法屈服面模型的结构三维非线性动力反应分析方法。提出了一种新型混合结构，即外型钢混凝土框架-内置型钢框架混凝土核心筒混合结构，并对该结构进行了大比例尺的地震模拟振动台试验和拟静力试验，研究了其地震破坏形式、破坏机理以及抗震性能。通过大量的非线性分析，研究不同参数对混合结构抗震性能的影响。本研究为混合结构的地震反应分析和抗震设计提供了多种分析手段，为混合结构的抗震设计和地震安全性评价提供理论基础。