Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng sập của một tòa nhà siêu cao tầng chịu tác động của động đất cực mạnh
Tóm tắt
Trong những năm gần đây, các tòa nhà siêu cao tầng (>500 m) đang phát triển rất nhanh và trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành kỹ thuật dân dụng. Khả năng chịu đựng sự sập của các tòa nhà siêu cao tầng trước những trận động đất cực mạnh là một vấn đề quan trọng cần được nghiên cứu một cách chuyên sâu. Bài báo này xây dựng một mô hình phần tử hữu hạn phi tuyến của tòa nhà cao nhất ở Trung Quốc, Tháp Thượng Hải (632 m), đồng thời đề xuất phương pháp mô hình hóa và tiêu chí hỏng cho các yếu tố cấu trúc khác nhau. Các đặc điểm động lực học của tòa nhà này sau đó được phân tích và các chế độ hỏng cũng như quy trình sập do động đất được dự đoán, bên cạnh đó là cơ chế sập tương ứng. Công trình này sẽ hữu ích trong việc ngăn chặn sập và thiết kế chịu động đất cho các tòa nhà siêu cao tầng.
Từ khóa
#tòa nhà siêu cao tầng #động đất cực mạnh #mô hình phần tử hữu hạn #khả năng chịu sập #thiết kế chịu động đấtTài liệu tham khảo
Lu H G. Study of Shaking Table Tests on the Model of Super High Tube Structures (in Chinese). Dissertation of Masteral Degree. Dalian: Dalian University of Technology, 2002
Zou Y, Lu X L, Qian J. Study on seismic behavior of Shanghai World Financial Center Tower (in Chinese). J Building Struct, 2006, 27: 74–80
Li C S, Lam S S E, Zhang M Z, et al. Shaking table test of a 1: 20 scale high-rise building with a transfer plate system. J Struct Eng, 2006, 132: 1732–1744
Mao Y J, Lu X L, Lu W S, et al. Study on seismic behavior of Shanghai Tower with shaking table test (in Chinese). J Civil Architect Environ Eng, 2010, 32: 534–536 +549
Huang Q H. Study on Spatial Collapse Responses of Reinforced Concrete Frame Structures under Earthquake (in Chinese). Dissertation of Doctoral Degree. Shanghai: Tongji University, 2007
Yamada S, Suita K, Tada M, et al. Collapse experiment on 4-story steel moment frame: Part 1. In: Proceedings of 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, 2008
Suita K, Yamada S, Tada M, et al. Collapse experiment on 4-story steel moment frame: Part 2. In: Proceedings of 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, 2008
van de Lindt J W, Pei S L, Pryor S E, et al. Experimental seismic response of a full-scale six-story light-frame wood building. J Struct Eng-ASCE, 2010, 136: 1262–1272
Wu C L, Kuo W W, Yang Y S, et al. Collapse of a nonductile concrete frame: Shaking table tests. Earthquake Eng Struct Dyn, 2009, 38: 205–224
Lu X Z, Jiang J J. Dynamic finite element simulation for the collapse of World Trade Center (in Chinese). China Civil Eng J, 2001, 34: 8–10
Pan T C, Brownjohn J M W, You X T. Correlating measured and simulated dynamic responses of a tall building to long-distance earthquakes. Earthquake Eng Struct Dyn, 2004, 33: 611–632
Pekau O A, Cui Y. Progressive collapse simulation of precast panel shear walls during earthquakes. Comput Struct, 2006, 84: 400–412
Mattern S, Blankenhorn G, Breidt M. Comparison of building collapse simulation results from finite element and rigid body models. IUTAM Symposium on Multiscale Problems in Multibody System Contacts, 2007. 257-267
Fan H, Li Q S, Alex Y T, et al. Seismic analysis of the world’s tallest building. J Construct Steel Res, 2009, 65: 1206–1215
Ding J M, Wu H L, Zhao X. Seismic performance analysis and evaluation of Shanghai Tower under Maximum Considered Earthquake (in Chinese). J Civil, Architect Environ Eng, 2010, 32: 231–233
Lu X Z, Ye L P, Miao Z W, et al. Elasto-plastic Analysis of Buildings Against Earthquake (in Chinese). Beijing: China Architectures & Building Press, 2009. 9–38
Jiang J J, Lu X Z, Ye L P. Finite Element Analysis of Concrete Structure (in Chinese). Beijing: Tsinghua University Press, 2005. 47–53
Wang X L, Lu X Z, Ye L P. Numerical simulation for the hysteresis behavior of RC columns under cyclic loads (in Chinese). Eng Mech, 2007, 24: 76–81
Men J, Lu X Z, Song E X, et al. Application of layered model in analysis of shear wall structures (in Chinese). Prot Eng, 2006, 28: 9–13
Lin X C, Lu X Z, Miao Z W, et al. Finite element analysis and engineering application of RC core-tube structures based on the multi-layer shell elements (in Chinese). China Civil Eng J, 2009, 42: 51–56
Miao Z W, Wu Y H, Ma Q L, et al. Seismic performance evaluation using nonlinear time history analysis with three-dimensional structural model for a hybrid frame-core tube structure (in Chinese). J Building Struct, 2009, 30: 119–129
Spacone E, Filippou F, Taucer F. Fiber beam-column modeling for non-linear analysis of R/C frames. J Earthquake Eng Struct Dyn, 1996, 25: 711–725
Qin C L, Zhang A H. Nonlinear time history analysis based on section fiber model (in Chinese). J Zhejiang Univ (Eng Sci), 2005, 39: 1003–1008
Li Y, Lu X Z, Guan H, et al. An improved tie force method for progressive Collapse resistance design of reinforced concrete frame structures. Eng Struct, 2011, 37: 2931–2942
Miao Z W, Lu X Z, Wang Z, et al. Elasto-plastic analysis for a steel frame-core wall structure with an eccentric tube (in Chinese). Sichuan Building Sci, 2008, 34: 5–10
Lu X Z, Zhang W K, Lu X, et al. Elasto-plastic mechanical behavior of detailed finite Element model and simplified model of megacolumns (in Chinese). J Shenyang Jianzhu Univ (Nat Sci), 2011, 27: 409–417
Lu X Z, Lin X C, Ye L P, et al. Numerical models for the progressive collapse of high-rise buildings due to earthquake (in Chinese). Eng Mech, 2010, 27: 64–70
GB50011-2010. Code for Seismic Design of Buildings. Beijing: Ministry of Construction of the People’s Republic of China, 2010
CECS 230-2008. Specification for Design of Steel-concrete Mixed Structure of Tall Buildings. Beijing: China Institute of Building Standard Design & Research, 2008