高层建筑分散筒结构体系性能分析
本文所研究的分散筒结构是一种新型高效的结构形式，以一系列相对尺寸较小的简体作为承重构件，通过梁板构件将分散的筒体结构组合起来构成整体，提供抗侧力。分散筒结构体系具有主次结构明确、平面布置灵活、结构竖向刚度分布均匀、剪力滞后效应小和抗震性能好等优点。
本文综述了高层建筑结构的发展趋势与特点、结构优化设计的特点和分散筒结构体系的概念及分散筒结构体系的研究现状。对分散简体系在以前的研究的基础上，采用ETABS有限元分析软件，对分散筒结构和框筒结构在相同的使用功能的基础上，进行结构优化设计。在用ETABS分析过程中，根据实际情况定义了相同的荷载工况、荷载组合类型。采用全三维有限元法，墙元的采用了壳单元类型，楼板采用膜单元，梁单元采用线单元分别模拟。
本文针对这两种结构体系，在满足规范的要求情况下，主要从以下方面进行系统、深入、全面的研究：
1．研究结构在水平力作用下的侧移。
2．研究分散筒结构和框筒结构的底层墙和柱的轴压比。
3．研究结构的周期等特性。
4．通过混凝土和钢筋用量对比，分析结构的经济性。
本文对分散筒结构和框筒结构，根据使用功能，做出优化的分散筒模型和框筒模型，并进行配筋计算。通过计算，得出如下结论：
1．通过风荷载计算，对比两种结构的层间位移，在风荷载作用下，分散筒的层间位移仅是框筒结构的0.5倍，表明分散筒结构的抗侧移性能好。
2．通过分散筒结构和框筒结构的底部构件轴压比对比，分散筒结构构件的轴压比比框筒结构构件小，表明分散筒结构延性好，可建造比框筒结构更高的建筑。
3．分散筒结构的周期比框筒结构的小，表明分散筒结构的刚度大。分散筒结构的层间位移比框筒结构的小，表明分散筒结构抗侧性能好．
4．通过时程分析对分散简结构进行补充计算，在三种波时程分析情况下，顶部最大位移满足规范规定。
5．通过对两种结构的混凝土量和钢筋用量的计算发现，分散筒结构的混凝土用量比框筒结构小，表明分散筒结构的质量小，地震作用下的地震力就小，适宜建造比框筒结构更高的建筑。分散筒结构的钢筋用量比框筒结构小，表明分散筒结构在相同的使用功能情况下，比框筒结构经济。
通过以上对比发现，分散筒结构比框筒结构的经济性能好，安全性能高。
高层建筑;分散筒结构;有限单元法;结构性能
中国海洋大学
硕士
防灾减灾工程及防护工程
蒋济同
2009
中文
TU973.17
65
2009-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）