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高层建筑结构模型振动研究及有限元分析

发布于:2017-11-05 22:07
有限元分析

      高层建筑的体型一般都要求简单、规则、均匀等,使得结构受力均匀合理。但是,随着社会的发展,人们已经不满足于原来规规整整、千篇一律的建筑,并且逐渐出现了一些体型复杂、不规则的高层建筑。这一方面是由于城市规划、建筑方案和使用功能等的要求,另一方面结构分析理论和电子计算机技术等的发展,也为复杂体型高层建筑的有限元分析提供了必要前提。
      但是,复杂体型高层建筑的大量出现,也产生了一些问题。国内外有关震害调查资料表明,这类结构在地震时发生破坏的概率远大于体型简单的高层建筑。所以,有必要对这类结构的地震反应作深入研究。本研究从某高层建筑的模型振动台试验研究及有限元分析两方面对复杂体型高层建筑结构在地震作用下的动力反应进行了研究。
      仙乐斯广场是由上海仙乐斯房地产有限企业投资兴建的集商业、办公和学问娱乐等多功能于一体的高标准综合性大厦。它位于上海最繁华的商业第一街—南京西路380号,占地面积9058时,总建筑面积68185时,建筑总高为148.05m,仙乐斯广场由中间塔楼以及周围裙房组成。地下室三层,作为停车以及设备用房。地面以上共36层。其中裙房为5层,层高4.65m,作商业用房,设有多部自动扶梯,有高达五层且面积较大的中庭。塔楼为办公用房,层高3.90m。塔楼平面下部为矩形,平面尺寸为(52.8-61.6) mX28. 8mX16层以上一角收进而成为五边形。屋顶设有两个设备层,层高为3.00m,顶部为直升机停机坪。
      仙乐斯广场的结构形式为框架一剪力墙结构。由于中庭的设置,位于该处的两个框架柱被取消,使得该侧抗侧刚度很弱。为增大结构的抗侧刚度以减小侧移,在15层、27层设了两道刚臂作为加强层。另外为了减小由于抗侧钢度不均匀造成的扭转,在第8层、15层、27层(均为设备层)增设了三道“X”型钢筋混凝土支撑。
      仙乐斯广场的总高度(地面至36层顶)为148.05m,高宽比为5.14,两个指标均超过了《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的限值。另外,该结构的平面以及立面布置均不规则,结构存在明显的偏心。特别是由于建筑方案的需要,内部设置了高达5层的中庭,该处楼板开大洞,使得该处的两个框架柱从下到上全部被取消,结构的受力更为复杂。为了保证结构设计安全合理,有必要对仙乐斯广场进行结构模型地震模拟振动试验分析,以获得第一手资料,从而对结构设计作出正确的评价。



                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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