基于MIDAS的某超限混合结构的动力弹塑性时程分析
2018-08-16张明远潘敏军温永坚唐道伟
朱 琳 张明远 潘敏军 温永坚 唐道伟
(1.中冶南方武汉建筑设计有限公司,湖北 武汉 430077;2.武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070; 3.中信建筑设计研究总院有限公司,湖北 武汉 430070)
1 工程概况
本工程为超高层办公楼,地下4层,地上46层,高度219.2 m,地上建筑面积74 886.8 m2。塔楼主要层高为:1层10.6 m,2层~4层5.1 m,标准层4.2 m,44层和45层8.4 m,46层12.6 m,机房层4.6 m。采用的钢管混凝土柱、钢筋混凝土核心筒、型钢支撑和钢框架及混凝土楼板组成的钢框架核心筒结构抗侧力体系。钢管混凝土柱底层直径为1 500 mm(钢板厚35 mm),慢慢收缩至顶层的900 mm,混凝土等级均为C60;核心筒外墙厚度从底部的1 000 mm慢慢缩至顶层的500 mm,内墙从底部的500 mm缩至顶部的300 mm,混凝土强度由底部的C60减至顶部的C50;框架梁为900×550×20×36的H型钢梁;楼面采用现浇普通混凝土楼板,混凝土强度等级为C40;抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类,标准层平面图和建筑效果图分别见图1,图2。

2 分析方法和材料模型
采用动力弹塑性时程分析方法[1,2],考虑了几何非线性和材料非线性,能较为精准的模拟出结构的破坏过程。分析软件为MIDAS Building,用铰模型来表现杆系如梁、柱、支撑构件。其非线性特性,对于剪力墙构件,采用纤维模型,计算模型见图3。

钢筋本构和钢材本构分别选用非屈曲钢材本构和双线性随动硬化模型,在循环过程中,无刚度退化,屈服后弹性模量比E2/E1=0.01;混凝土材料选用弹塑性损伤模型的同时考虑材料拉压强度的不同、刚度的退化以及拉压循环的刚度恢复,其轴心抗拉和抗压强度标准值按照GB 50010—2010混凝土结构设计规范[3]附录表采用,混凝土受压应力应变曲线见图4。……
