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高層建筑結構模型振動研究及有限元分析

發布于:2017-11-05 22:07
有限元分析

      高層建筑的體型一般都要求簡單、規則、均勻等,使得結構受力均勻合理。但是,隨著社會的發展,人們已經不滿足于原來規規整整、千篇一律的建筑,并且逐漸出現了一些體型復雜、不規則的高層建筑。這一方面是由于城市規劃、建筑方案和使用功能等的要求,另一方面結構分析理論和電子計算機技術等的發展,也為復雜體型高層建筑的有限元分析提供了必要前提。
      但是,復雜體型高層建筑的大量出現,也產生了一些問題。國內外有關震害調查資料表明,這類結構在地震時發生破壞的概率遠大于體型簡單的高層建筑。所以,有必要對這類結構的地震反應作深入研究。本研究從某高層建筑的模型振動臺試驗研究及有限元分析兩方面對復雜體型高層建筑結構在地震作用下的動力反應進行了研究。
      仙樂斯廣場是由上海仙樂斯房地產有限公司投資興建的集商業、辦公和文化娛樂等多功能于一體的高標準綜合性大廈。它位于上海最繁華的商業第一街—南京西路380號,占地面積9058時,總建筑面積68185時,建筑總高為148.05m,仙樂斯廣場由中間塔樓以及周圍裙房組成。地下室三層,作為停車以及設備用房。地面以上共36層。其中裙房為5層,層高4.65m,作商業用房,設有多部自動扶梯,有高達五層且面積較大的中庭。塔樓為辦公用房,層高3.90m。塔樓平面下部為矩形,平面尺寸為(52.8-61.6) mX28. 8mX16層以上一角收進而成為五邊形。屋頂設有兩個設備層,層高為3.00m,頂部為直升機停機坪。
      仙樂斯廣場的結構形式為框架一剪力墻結構。由于中庭的設置,位于該處的兩個框架柱被取消,使得該側抗側剛度很弱。為增大結構的抗側剛度以減小側移,在15層、27層設了兩道剛臂作為加強層。另外為了減小由于抗側鋼度不均勻造成的扭轉,在第8層、15層、27層(均為設備層)增設了三道“X”型鋼筋混凝土支撐。
      仙樂斯廣場的總高度(地面至36層頂)為148.05m,高寬比為5.14,兩個指標均超過了《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》中的限值。另外,該結構的平面以及立面布置均不規則,結構存在明顯的偏心。特別是由于建筑方案的需要,內部設置了高達5層的中庭,該處樓板開大洞,使得該處的兩個框架柱從下到上全部被取消,結構的受力更為復雜。為了保證結構設計安全合理,有必要對仙樂斯廣場進行結構模型地震模擬振動試驗分析,以獲得第一手資料,從而對結構設計作出正確的評價。



                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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