高强高性能混凝土框架-核心筒耗能结构抗震性能及设计方法研究

Because of high concentration of elements, these have higher requirements on the function of high-rise buildings in high-density area of city: the function of buildings cannot be interrupted under major earthquake, but the seismic performance goal of three-level requirements defined in the seismic design code is to ensure life safety, it isn’t meet the new functional requirement.. According to the previous research of this team, a new seismic idea for frame-core tube structure with high strength high performance concrete is creatively putted forward based on principle of efficient energy dissipation: the structure has been designed as elastic design under moderate earthquake, earthquake energy is dissipated by additional external dissipation devices deployed in the structure, without by structure components, which can give full play to their advantages of high strength high performance concrete and dissipation devices, and make the safe and economy of the structure to achieve optimal. Then, the seismic performance of frame-core tube energy-dissipation structure system with high strength high performance concrete is systematically researched, the seismic mechanism is revealed, and reasonable seismic design method is presented.. In the premise of promoting the structure security and function for high-rise building, the achievement will establish the foundation for realization green and sustainable development objectives, and been applied widely in the civil engineering field.

由于各类要素高度密集，城市高密度区高层建筑对功能性提出了更高的要求：大震下结构功能不能中断，而我国现行的“三水准”设计思想是以保障生命安全为设防目标，并不能满足这一新功能需求。. 本项目在研究团队已有成果基础上，基于高效耗能理念，创新性地提出了高强高性能混凝土框架-核心筒结构体系抗震新思路：结构按中震弹性设计，不通过结构构件耗能，而另外通过在结构中设置耗能器耗散地震能量，以充分发挥高强高性能混凝土和耗能器各自的优势，使结构安全性和经济性达到最优化，然后系统研究高强高性能混凝土框架-核心筒耗能结构体系抗震性能，揭示其抗震机理，提出合理的抗震设计方法。. 研究成果在提升高层建筑结构安全性和功能性的前提下，可实现我国建筑行业绿色、可持续发展的目标，应用前景广阔。

大力推广应用高强高性能混凝土，已成为我国高层建筑结构发展主要方向。同时，由于各类要素高度密集，城市高密度区高层建筑对功能性提出了更高的要求：大震下结构功能不能中断，我国现行的“三水准”设计思想是以保障生命安全为设防目标，并不能满足这一新功能需求，而高强高性能混凝土高层建筑结构体系可实现这一新功能需求。因此，系统开展高强高性能混凝土高层建筑结构体系研究，具有重要的工程应用和学术价值。.本项目在研究团队已有成果基础上，系统提出了高强钢筋高强高性能混凝土柱、剪力墙、梁柱节点构件承载力计算公式及抗震构造措施；基于高效耗能理念，提出了高强高性能混凝土高层建筑结构体系抗震新思路：充分发挥高强高性能混凝土竖向构件承载力，结合设置消能减震装置集中耗能降低结构地震响应；通过系统研究高强高性能混凝土框架-核心筒结构体系抗震性能，揭示了其抗震机理，提出了适用于高强高性能混凝土框架-核心筒结构的消能减震装置种类、最优布置位置及方式；提出了一种基于预设屈服模式的抗震性能化设计方法，适用于高强高性能混凝土框架-核心筒耗能结构体系抗震设计。.研究成果在提升高层建筑结构安全性和功能性的前提下，可实现我国建筑行业绿色、可持续发展的目标，应用前景广阔。