上海中心大厦塔楼结构设计

上海中心大厦塔楼结构设计丁洁民，巢斯，赵昕同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海市四平路1239号目录上海中心大厦塔楼结构设计 1摘要 21工程概况 32结构体系 43主要分析结果 63.1结构动力特性 63.2地震作用分析结果 63.3风荷载分析结果 74关键设计问题 84.1巨柱受力性态分析及设计 84.2组合钢板剪力墙设计 114.3基于性能的抗震设计 124.4风工程研究 134.5结构控制 134.6弹塑性动力分析 144.7考虑施工过程的非荷载效应分析 154.8抗连续倒塌分析 165结论 176参考文献 18摘要讽 应上海中心大厦去建筑之高度为夕632m勺，团位于台风影响追区和倒7瓣度抗震设防岩地区，建成后棋将成为中国第牛一高楼。由于沟高度超高、建郑筑形态复杂、团风荷载及地震计作用显著，响为实现其高效度和安全的结构彩设计，需解决皇众多的技术概难题做。叮本文对上海中秘心大厦的结构容设计进行了介支绍。稳首先介绍了项估目概况，包括颂项目定位及功素能、设计团队忠构成、建筑形医态特征以及采理用的基础形式量。其次对结构鸦体系构成和主缸要的结构分析竿结果进行介绍青，主要内容包榨括本项目采用大的巨型框架扯-绍伸臂稍-聚核心筒混合结寇构体系的各组扩成部分和主要去的地震和风荷漠载分析结果。保最后对项目结叛构设计的借关键技术问题果进行了介绍，粱包括巨柱受力裹性态分析、组繁合钢板剪力墙深设计、基于性怠能的抗震设计勉、风工程研究招、结构控制、僚弹塑性动力分回析、非荷载效第应分析以及抗乌连续倒塌分析链等。砖关键词：币上海中心大厦嘴、结构设计、步巨型框架满-丹伸臂爆-袜核心筒体系、别混合结构

1工程概况轻上海中心大厦策位于巧上海陆家嘴金佣融中心区疲Z3-1玻地块，基地邻辛近有上海金茂券大厦、上海环蛾球金融中心等孝多幢超高层建面筑滔。涨上海中心奥大厦建成后将恰成为满足公众筐审美层面与专支业审美层面的迅标志性、地标罚性建筑，成为躲商务活动中心虽，灌商务交流休憩远中心造和控市民休闲娱乐扯中心脚。换该项目齐用地面积敌30370碌平米，地上建雄筑面积乏38粱万平米，地下洪建筑面积畜16挽万平米，建筑围总高度为姐632m嫌，结构高度为伏574m驶。施上海中心大厦以地下员5展层，地上型124亡层晓，浙大楼沿竖向划已分葱9敢个区，底部为个1捎个裙房商业区嚼，上部包括柄4剖个办公区、盆2巧个酒店矿/垮服务公寓区、湿1放个全球企业馆疗和顶部的观景梨区，每个区由盐两层高的设备瓜层港及避难层成分隔。躺谈是图浅1誓垂直分区及建毅筑形态仇本项目泄设计团队体现尸了较强的久国际化革和专业化特征旺。垂方案及初步设馋计阶段设计总模包为美国织GENSLE洒R饼事务所，设计卧咨询及施工图臭阶段设计总包闷为同济大学建疮筑设计研究院箩（集团）有限程公司，方案及浊初步设计阶段底结构专业及机扁电专业的设计孟顾问换分别怀为美国的评THORNT葡ONTOM康ASETTI烧和拦CONSEN因TINI呀公司。铲此外，设计团宁队还包括各专替项设计咨询公均司如美国杏SWA录（景观设计）肠，加拿大醉RWDI差（风工程咨询摄），香港利比疲工料测量师事霜务所（工料测块量）和美国高泛纬环球（垂直云交通）等等。舍上海中心大厦辛立面形态基本俘几何元素杏为由三段圆弧筒构成的圆导角决三边形（夏图弦1紧）。横旋转上升并均塞匀缩小，演进态为一个平滑光贞顺的非线性扭蹦曲面，形成了标大厦独特的立丛面造型。柔和骄的、旋转上升烧的优雅曲面，籍与金茂大厦的猛传统宝塔造型梦和环球金融的展现代简约风格位形成的显著的站区别和互补，筋进而在小陆家屈嘴地区构成了谜一个和谐的品略字型超高层组张群。匹本项目桩基采烦用钻孔灌注桩锄。为确保桩基董质量，采用了兼后注浆工艺。膀塔楼部分桩径木均为求1m谜，核心区桩长走为趁56m摄，扩展区桩长庆为思52m盒，持力层为挤9-2-1图层粉砂，单桩快承载力为懒1000此吨，塔楼部分框总桩数为牺9都55纠根。嗓塔楼筏板厚度指约为柄6m辽。袜本项目基坑面驱积约岩34960摘平方米，基地凑呈四边形，边味长约棉200m洗。本工程设棕5益层地飘下室丰，裙房区域开蜂挖深度约民26.3m朋，塔楼区域开董挖深度约著31.1m助。围护结构采采用地下连续墙爷，围护总周长迎约判768m抬。2结构体系例结合建筑立面眯及平面布置，荷上海中心大厦管采用了纹巨型框架伸臂饥核心筒结构跑体系（图首2叨）。沿高度方练向姥在第二、四、吃五、六、七和虫八区错共设置了六道庆两层高的妙伸臂桁架稍。枕各区均设置有辛两层高的宾箱型升环带桁架商。炮巨柱葛底部最大截面红尺寸为捏5300mm贩x3700m滴m犁，核心筒底部仰最大厚度为倡1200mm王。在各个分区刃的避难层均设秆置了径向桁架揭作为幕墙结构蜂的支撑系统。觉巨型框架由八员根贸巨柱和每个加漆强层设置的两鱼层高箱型空间妹桁架相连而成败。馋巨型框架的八收根巨柱在第八况区终止，四根作角柱在第五皂区终止。在六迈区以下沿建筑池对角位置布置北的宇4背根角柱主要用睡于减少箱型空扭间桁架的跨度遥。箱型空间桁辅架彩是愉抗侧力体系巨鸦型框架的一部贷分瞧，同时也是建腥筑周边怀重力柱野的雕转换桁架凡。尽作为巨柱之间钟的有效连连接，箱型堪空间桁架给与就巨柱奋共同形成免巨型框架结构秧体系。灯伸臂桁架的设翅置可以有效地踢减小水平荷载绘（风、地震荷柴载等）作用下砌结构的侧移和稳核心筒体承担锡的弯矩。由于葵加强层痕具有较强的歉抗弯刚度，对壳与之相连的包巨柱耽有很强的约束峡作用。在每个疼加强层部位，蛾结构的受拉侧闹巨柱周对加强层作用哪有向下的集中寸力，而结构受摇压侧失巨柱屡对加强层作用罢有向上的集中策力。这两个力症形成一对力偶践，平衡了核心彩筒在水平荷载挽作用下承担的列一部分弯矩内樱力，饲减小滴结构的变形。旱核心筒平面形恳状沿高度根据俭建筑平面功能腰作相应调整，爪底部为赤29mx29各m愚的方形布置，粥中部为切角方喇形布置，顶部炎为十字形布置弓（图创3愉）。在建筑底僵部，为减小核堪心筒墙体厚度暗，增加底部加队强区延性，在燥核心筒内埋设牛了钢板。地下锣室范围内在巨释柱和核心筒之卖间设置有五层字高的翼墙。翼宗墙的设置一方宵面增加筏板抗披冲切承载力、昼减小基础的差疗异变形，另一砍方面为地下室解提供较大的剪康切刚度，满足删地下室顶部嵌便固的刚度要求绿。伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架胶a.校典型剖面菠b.骨伸臂桁架寿c.站环带桁架倘d.辟径向桁架张图雾2谢素结构体系构成休a遥.肤1~4味区核心筒建筑恶平面委b.嘱5~7高区核心筒建筑飘平面攻图址3怒着核心筒平面布抵置图 稳在塔楼顶部志建筑猴形态申较为特别泉，需要设计合钳理有效陕的反结构丑系统挂。目前客塔冠结构由三疤部分组成：鳍绞状竖向桁架、搅双向桁架和八区角形带斜撑的纪钢框架体系。名塔冠三维等轴霞视图被见图台4辫。扭`唐a.叠塔冠建筑剖面展b.林塔冠结构三维夹等轴视图感图固4跪稻塔冠剖面及结订构体系估3拉主要分析结果乐3.1茂结构动力特性毯结构前三阶周客期牺分别为惜9.04s善，厦8.90s昂和献5.56s段，分别为缺X击向一阶平动，竭Y绕向一阶平动和雪一阶扭转振动龙。拘振型见图蜻5廉。由于第一阶恶周期约陵9s菜左右，周期较迷长，在借反应谱和时程尼分析依中充分考虑了沾长周期效应的俱影响。喝a.款第一模态翅T1=9.0翠4S祥b.告第二模态快T2=8.9套0S胳c.歌第三模态起T3=5.5乡6S竹图包5蛇谅结构塔振型表3.2按地震作用分析娘结果绸 敏抗震分析中采蒙用的阻尼比怀对多遇、基本彻和罕遇地震烈命度分别取为妹4.0%闷，很4.0%刚和虹5.0%塔，搏周期折减系数攀分别取为撑0.90宰，浩0.95蛙和贺1.00腰。析抗震设计中采幕用的反应谱信案息如下：灯多遇地震作用繁采用场地超越玉概率苏10%近并取折减系数报为子0.35悠的反应谱和规石范皇50翁年超越概率为恭63%湖的反应谱的包率络谱；竖千基本地震作用鬼采用规范案50炊年辛10%骑超越概率的地当震动反应谱；泻罕遇地震作用姑采用规范台50招年里2%绢超越概率的地纲震动反应谱；逐乐图撑6栋多遇地震反伍应谱 该多遇地震作用止下，结构在考X遵向和灶Y智向的最大层间扒位移角分别为钻1/549完和蝴1/637名，所在楼层分贪别为粱91F闻和曲92F砖。基本烈度地伶震作用下，结为构在相X乞向和很Y辰向的最大层间时位移角分别为诉1/208赴和嗽1/239拒，所在楼层也室同样分别为溉91F言和暖92F价。艺多遇及基本烈抗度下的层间位悉移角曲线见图刚7碎。住a辫多遇地震敲b触基本地震凝图灌7戴孤地震作用下层蚁间位移角呈3.3秀风荷载分析结宣果连 照对强度验算、我刚度验算和舒笋适度验算分别坊取扮100区年一遇、袋50厌年一遇和饰10毯年一遇的风荷酷载。阻尼比分堂别取为包4.0%由，早4.0%真和曲1.0%孤，连梁刚度分令别取为快0.5贝，佛1.0抄和寄1.0膝。刚度验算风傍荷载下最大层戒间位移角为多1/48映7症，所在楼层为沫124冒层。芦由于上海中心蹈大厦高度超高榴，且周期较长穗，在单向风作站用下同时存在坦顺风向风荷载羽和横风向风荷万载，且横风向炉风荷载更为显游著。在进行风解荷载下位移验露算时，考虑了帆顺风向风荷载殿和横风向风荷安载同时作用的照情况。单风向车作赌用下，考虑顺敢风向及横风向匆风荷载变形合乌成的层间位移危角结果见图却8雅。择图式8菠耻风荷载骡下层间位移角袍4搞关键设计问题净4.1蜜巨柱受力性态例分析及设计园外围巨型框架致承担了一半的勇重力荷载、水首平剪力，承担舅了大部分的倾湿覆力矩。在竖裙向承载体系和队抗侧力体系中旨占据重要地位葛。截巨型框架和核边心筒承担荷载蜓比例见表翁1棕。淹表晃1产巨型框架和核查心筒底部反力卖比例姑构件脉重力阶剪力足倾覆力矩射巨型框架厅50蚂％贡47云％睛76岩％休核心筒切50敬％愈53炭％料24那％惧巨柱混凝土慎材料剂采用船C70溉～抬C50逆，内埋钢骨材如料为估Q345GJ耗～踏Q390GJ遮。触抗震等级通高坐采用年特一级席。段抗震性能目标裹为挡中震弹性轮。垦巨柱晋内埋钢骨设计梅初步考虑在伐1刊～携6久区品采用埋“王”字型午，塔7休～宗8姥区锈采用曲“日”字型反（图店9提）下。该方案励将中间大腹板猴和两侧翼缘合低二为一，形成阶“搁日”字型钢骨贱，整体性更好净，相同含钢率蹈前提下，钢骨暗抗弯承载力更册好，且井“宜日旺”化字型钢骨焊接治量减少。贺7仓～政8纠区的巨柱尺寸啊减小，即使将范腹板拉开到两堪侧，也能方便专实现与伸臂的疫连接。绳在低区，巨柱够钢骨腹板形成衬的空腔，为进怀一步提高混凝财土的抗压强度不和延性，减少麻混凝土在重压亭下的收缩徐变轰，减少两种材遇料的变形差异鱼，在空腔中按稼构造配置钢筋达笼。藏涝异爹蓬注a滥1~6惰区巨柱截面骆腰冻掩盾秩隶冠篮b享7~8送区巨柱截面羽图咳9容恨巨柱截面及内鹰埋钢骨服在小震组合下垒，巨柱通高未责出现拉力；无会论是正向地震速还是反向地震缘（使被考察巨崇柱受拉）所有魂楼层均处于小甲偏压受力状态送（图启1赵0朱）纪；革在中震组合下攀，反向地震使劣巨柱自阳3扶区墙以上开始出现辫拉力，但拉力腔数值均不大；灌正向地震组合趋下，所有楼层疾处于小偏压受赚力状态；反向壶地震组合下，允1矿～独2转区为小偏压，牢3婶区为大偏压，司4狱区为大偏拉，应5吨～衔8勒区为小偏拉。港在大震组合下赏，反向地震使绿巨柱通高出现刺拉力，绝大多刃数楼层处于小排偏拉状态；正震向地震组合下例所有楼层均处落于小偏压状态羽。贞图蓄1嘴0武困多遇及基本地求震下巨柱轴力即分布图秒承载力验算参艰考规范《钢骨禽混凝土结构设嚷计规程》（抹YB9082蝶-2006妨）的《混凝土曾结构设计规范帐》（莲GB5001秒0-2002健）、《建筑抗稠震设计规范》欺（迹GB5001马1-2001模），编制程序青的革流程图羽如下：政图茶1削1柜象巨柱承载力验非算流程图呜承载力验算如酿图雨1号2脱所示，幻由栗图可知：巨柱印和角柱在标准芳段的承载力有童很大富余，在东节点区由于内统力突变，截面剑承载力利用比彼例提高，但仍亚满足要求。可眯见，本工程巨才柱在满足规范鸡相关构造规定页的前提下，爷构件设计主要辞由僵塔楼整体刚度通控制，构件截勒面承载力有较奏大富余。竖a照巨柱中震组合亩下承载力复核忍结果颠b滚巨柱大震组合捎下承载力复核拿结果砌c竭巨柱中震组合鸦下承载力复核称结果秘d喉巨柱大震组合棋下承载力复核自结果型图鞋1握2临淡巨柱承载力复楼核垂4.2客组合钢板剪力秒墙设计步为减小核心筒俗和翼墙厚度，阀增加结构底部房延性，在塔楼碗一区及地下室抹核心筒及翼墙倘部位采用了组宅合钢板剪力墙财构件陆（图差1幼3注）氧。宽钢板厚度通常戒由抗剪承载力另和轴压比限值由控制，并满足莲最小板厚等构砌造要求。核心属筒及翼墙设计皮参数见表星2辉。蛋图顷1肾3犁周组合钢板剪力锯墙平面布置图奖表超2爱狐核心筒及翼墙铜设计参数恩位置兽钢板剪力墙妻混凝土强度等荡级嚷核心筒抗震等劳级运翼墙抗震等级灶地上三币~油九劳区落--桑C60假特一级头--爱地上矮二嘱区垄是浙C60碎特一级绕--们地下一层窑是收C60仗特一级昌一级血地下二层爷是着C60该特一级建一级戚地下三层输是通C60有一级卫二级冷地下四层枣是塞C60绵二级念三级队地下五层腿是交C60肺三级甲四汉级朝参考相关文献纤（孙建超，徐撒培福等，次2008钞）和规范（振AISC20倡05臂，高规品JGJ200僚2榨），在本设计间中采用如下抗夏剪承载力计算炸公式：色留（猜1丘）旦其中，尤为剪力墙的轴体向压力设计值捐，当狮时，应取挑，匙为剪力墙截面谋面积，裹为塞T妹形或朋I兔形截面剪力墙常腹板的面积，嫌矩形截面时应案取期，山为计算截面处肯的剪跨比。椅为墙身钢板的孝抗剪强度设计增值，茧为墙身钢板横盖截面面积。本馅工程内埋钢板碑已延伸至暗柱龙区，内埋钢板僵长度取值可算歇至暗柱范围。镜弹性设计时受岔剪截面限制条橡件验算按下式桑计算：者敏姥足集（樱2坝）与其中，孙，为扣除墙身轿钢板抗剪承载郊力设计值之后妥的钢筋混凝土健墙体承担的剪合力设计值。在吧大震情况下，惧受剪截面限制予条件验算按下裤式：制养忧惠馒（禽3限）隶其中，咽，为扣除墙身休钢板抗剪承载昆力标准值之后胶的钢筋混凝土伸墙体承担的大寺震剪力标准值介。献对于组合钢板校剪力墙，按照撑钢骨混凝土剪坑力墙的要求验绳算底部加强部派位在重力荷载渣代表值作用下才的轴压力系数雾：瑞妖贴纳鹿壮（病4取）咽其中，棉为重力荷载代春表值作用下剪以力墙墙肢的轴班向压力设计值近，需考虑分项密系数。深和搜分别为剪力墙套墙肢的截面面啦积和混凝土轴坏心抗压强度设双计值，桌和脉分别为剪力墙锣内钢板部分的良截面面积和钢宴板抗压强度设练计值。钢骨混屿凝土剪力墙轴弄压力系数限值渣按表栽3玩取值：狼表转3消柄钢骨混凝土剪古力墙轴压力系辰数限值狭抗震等级姐特一级、一级裤（概9辟度）辅一级（涝7仅、埋8译度）吗二级迈无端柱剪力墙站0.40介0.50办0.60烛核心筒底部部差分剪力墙如轴非压比不满足限银值或承载力不锣满足规定时，坚可采用钢板剪朵力墙。钢板剪捐力墙中钢板目偷前无最小含钢抄率要求，但钢烧板的厚度要考辱虑施工因素，仇不宜太薄。辜建议根据表暴4衰选用最小钢板章厚度。糠表法4从钢板剪力墙最徐小钢板厚度表息剪力墙厚度范谈围锋满足施工要求申的最小钢板厚概度蜜t薄≤今1000mm恩15mm俘1000mm响≤微t挺≤汪1500mm如20mm润1500mm饮≤霜t筑≤都2000mm抹建议采用双层哈钢板，每层钢逢板厚度不小于译15mm闸，钢板间距大警于耽800mm跳，以满足施工佛间距要求。断4.3坑基于性能的抗盈震设计菊上海中心大厦日项目由于高度洒超高，且设置老了多道加强层工，是超限高层诸建筑。为确保驶抗震设计的安必全性和经济性僵，超高层建筑搅，尤其是超限员高层建筑可采趟用基于性能抗川震设计方法。赠除满足现行设目计标准外，拟燕采用虎专门的棉抗震性能目标嗓和设计控制指暂标。坑抗震性能目标银：势7薯度小震：结构妻完好，处于弹烂性状态闻；柏7间度中震：结构仅基本完好，基稿本处于弹性状折态。地震作用宝后的结构动力股特性与弹性状寨态的动力特性逢基本一致，超补级柱，型钢混仰凝土角柱、核眠心筒墙体及外效伸臂桁架等主旷要结构构件和诉节点基本完好锁，框架梁、连伪梁等次要构件骤轻微开裂扯；怜7次度大震：结构旁严重破坏但主凳要节点不发生钱断裂，结构不渣发生局部或整建体倒塌，主要犁抗侧力构件超协级柱，型钢混丙凝土角柱和核娇心筒墙体不发御生剪切破坏京。脊设计控制指标宝：诊7惨度小震：最大汇层间位移角不宵大于肃1/500太，底层层间位读移角不大于熔1/2000隶；厕7富度中震：最大肝层间位移角不标大于蝴1/2虾0荷0闹；取不考虑构垫件内力调整和圣风荷载的中震珍组合内力设计芒值及材料强度杂设计值对超级相柱、型钢混凝隙土角柱、核心树筒墙体及外伸散桁架等主要结亲构构寒件和节点的抗欧震承载力进行艺验算；框架梁究、连梁等次要续构件中的钢筋栋（钢材）应力燃不超过屈强度糠（轧80%瓜以下）；窝7丰度大震：最大碌层间位移角不筹大于悄1/100灯；框架梁、连家梁等次要构件耕可出现塑性铰愚，但塑性铰的纤转角不大于即1/50渠。主要节点中在钢筋（钢材）赚应力可以超过叛屈服强度，但杠不能超过极限瓜强度。地震剪夜力取大震时的沙弹性地震作用蛮力标准值，材阳料强度取标准信值，不考虑抗赴震承载力调整意系数，验算受退剪截面控制条顾件（钳z才）；验算作为炒主要抗侧力构尘件的超级柱和害核心筒的极限秃抗剪承载力。挎在抗震设计过换程中，使用了寄反应谱方法、挪弹性时程分析洪方法和弹塑性广时程分析方法欢做为验证结构敏及构件抗震性怖能的手段，同始时对结构材料敬的用量进行统群计分析，以确厦保构件设计在漠满足性能目标极的同时具有最尝优的经济性。紧4.4饶风工程研究羞为了保证抗风蜓设计的可靠性铲及准确性，有跨必要对塔楼进啄行风洞试验以淋确定风荷载。蜓RWDI果风洞试验顾问秋公司对本工程多结构进行了结泻构风致响应研啊究试验。其研鞋究由颗风气候分析、池空气动力学优叛化和风洞试验比三部分组成。下风气候分析主那要是根据当地锐的风气候研究跌确定设计风速苦与风向分布，促根据风洞试验搏数据求出不同专回归期下的风停响应。超高层滴建筑风荷载较帜大，风荷载效礼应明显。对建烧筑形态进行奥空气动力学夹优化可以有效俩减小结构的风器荷载及效应。秩常用的可以有布效减小风荷载灿的形态优化方猫法包括：质圆弧倒角、契补形立面、截面灿变化、扰流翼费和立面开洞等荐。腥上海中心大厦彻建筑形态采用朱了“圆弧倒角础”、“契形立坟面”、“截面隔变化”等三种饮形态优化方法攻。泄此外，注通过详细的风此洞试验考察一执般风洞试验中勤可能包含的不不确定因素和过交于保守的部分都，以此进一步掌提高对风响应追预计的精确度扰。瓶目前屿已呆完成瞒的试验及分析粮包括：高频测屡力定天平麦模型试验貌、令高频压力积分肯模型腊试验、特高雷诺数试验姥、肉全气动弹性模莫型试验脉和幕墙风荷载扮试验靠。哥4.5龟结构控制性图权1鉴4闲咳不同水准风荷杀载下结构顶点栽最大加速度雨根据苏RWDI组的风洞试验结阵果（弦图冶1诊4木），结构顶点欠在狐10诚年一遇风荷载锹作用下的顶点仰最大加速度约烛为另8gal袄，可以满足舒墨适度的要求。次尽管根据风洞附试验结果馅，春在不进行结构亡控制的情况下君结构的舒适度壤是可以满足的炸。由于风洞试骡验结果可能与释实际情况不一止致，目前设计班中考虑了将来扑设置搜TMD侦的可能性，作主为虹实现控制风荷宿载作用下结构扛振动的有效手狗段之一。缓调频质量阻尼稀器（梦Tuned叫MassD鲜amper,夸还简称阵TMD桃）是最常用的清被动控制装置映。它是在结构第物顶部或上部混某位置上设置磨惯性质量，并数配以弹簧和阻吉尼器与主体结装构相连。利用充共振原理对主威体结构某些振顶型（通常是第跳一或第二振型传）的动力响应臣加以控制。对它于住TMD舰控制装置而言霞，一般来说安屑装于结构的顶功层（主振型位班移最大处）有英利于控制作用疯的发挥。同时觉控制装置的设族置必须考虑建举筑空间的要求也，尽量安装于径不影响建筑功蝶能的部位。为庆提高系统控制青效果，主要是汁通过调整少TMD絮系统与主体结标构的质量比、槽频率比和素TMD院系统的阻尼比公等参数，使竹TMD肚系统能吸收更破多的振动能量添，从而大大减堂轻主体结构的披振动响应。因抚此，为了取得服较好的控制效阔果，有必要对布TMD仇系统的动力参写数进行研究和带优化。闯4.6确弹塑性动力分冒析脑采用非线性功性能强大、显式傅积分算法优异榴的有限元分析治软件酸ABAQUS蛛进行整体结构煮的弹塑性时程况反应分析。派核心筒剪力墙卷、剪力墙之间纯的连梁按实际抽结构建模，并治采用庄S4R梅壳单元模拟；瑞考虑剪力墙中驻内埋钢柱的作睛用，用激B31夏梁单元进行模反拟嵌入壳中。鲁一区的钢板剪翻力墙采用分层绝的壳元模拟。托剪力墙中的钢但筋和剪力墙的协混凝土一起考耀虑取等效弹模携。去除钢骨的森巨柱采用伏S4R萝壳单元模拟，拉巨柱中的钢骨属采用陆B31膀梁单元模拟，书同时将该梁单咳元与壳单元进欢行节点耦合以支模拟巨柱整体沸。弃图栋1手5韵混凝土弹诚塑性损伤模型野混凝土戒采用辛弹塑性损伤模贸型泽如图防16沃所示，框可考虑材料拉晨压强度的差异岩，索刚度祸、橡强度的退化和划拉压循环的刚起度恢复。混凝颗土井骨架曲线狸关系采用膨Stephe壳n绵简化模型，钢捕材的本构关系衡采用双线性动温力硬化模型，四并假定负塑性段怪切向模量沸为弹性模量冰的益1/崖100事。该模型可考苗虑却包辛格效应，热在循环过程中吵刚度无退化。随复杂应力状态爸下的强度准则与采用驶Mises耳屈服杨条件拒准则进行。风采用损伤因子英作为判断结构父构件循损伤情况夹的参数膝。图哗1沃6著显示了奏核心筒损伤因瞎子分布情况瘦。墨图兼1悉6姥附核心筒墙体在资MEX006辨-007丛波（罕遇地震息）作用下损伤跃因子分布盼4.7阅考虑施工过程布的非荷载效应俭分析除竖向构件压缩换变形影响可分绵为绝对压缩变坝形影响和相对圾压缩变形影响顿。巨柱和核心缩筒的竖向差异斩变形将影响楼祸屋面的水平度挨，在联系巨柱饭和核心筒的水玻平构件（如伸继臂桁架）中引愤起附加内力，咏从而导致竖向凭构件内力的重药分布。谨 妖本文采用撤B3受模型模拟巨柱简及核心筒构件勉的收缩和徐变艰变形特征。唯B3救模型能充分地脑考虑大体表比画构件湿度扩散从的尺度效应。终B3邻模型在构件所洁处环境、尺寸指、材料强度的刚基础上，考虑午了材料本身组混成成分如水泥乳类型、水灰比司、水泥含量、孔骨料水泥比、沈水含量等因素生对收缩徐变的遇影响。因此，陈通过宗B3卫模型进行分析借计算能够更准命确地反映大体浩表比构件混凝辞土收缩徐变过鸭程，得到更符忆合实际的构件概收缩徐变变形堤。姻计算分析了考躬虑收缩徐变的顿巨柱中型钢部励分承担的竖向让荷载比例随时弦间变化的欲情况是。在同时考虑粒混凝土收缩徐罚变的情况下，筹混凝土承担的办竖向荷载不断祥转移至型钢部棋分。型钢部分薄承担的竖向荷井载比例由结构窄封顶时的坟33%糖增加至盘30埋年后的陈56%诚，增加比例较棒为显著。性图诞1嫌7哥嫁巨柱中型钢部掏分承担的竖向开荷载比例客时程即分别计算了结宴构封顶辉1贿年后和业10迷年后的核心筒物和巨柱的累积险竖向变形。楼孕板施工后核心龙筒累积竖向变玩形在结构封顶初1辅年后约为历110mm惧，而楼板施工量后巨柱累积竖污向变形在结构功封顶窝1靠年后约为任50mm手。黄由图把1策8盐可以看出，楼陷板施工后核心佛筒累积竖向变歪形在结构封顶男10输年后约为声218mm朵，而楼板施工责后巨柱累积竖危向变形在结构目封顶营10库年后约为缴107mm至。距进一步的分析惯表明，盖10尤年楼层施工后驻巨柱压缩变形弄最大值发生在秋第吊110慈层，约为墙108mm厌。晶10截年楼层施工后跟核心筒压缩变笑形最大值发生光在第若117滤层，约为斥218mm模。考虑伸臂在尾第胡1200何天时合拢，引雾起伸臂附加内漠力的楼层施工掉后巨柱及核心鄙筒差异变形在茧施工开始后龄10忧年达到约价3mm顷（第一道伸臂乖）矮~52mm岗（第六道伸臂泻）。狐a垃楼板施工后核袋心筒累积竖向你变形（戏10协年后）伶b熟楼板施工后巨恼柱日C1译累积竖向变形阻（现10含年后）茧图客1代8泳霜核心筒及巨柱盈累积竖向变形割4.8袭抗连续倒塌分嘱析耳连续性倒塌是蹈由于结构局部苹某关键构件的蝶破坏导致相邻桐构件失效，继聋而引发更多构举件破坏，最终梦导致结构整体苹倒塌或者产生嗽和初始触因很避不相称的大面债积倒塌的连锁毁反应。由于结倡构倒塌破坏将疗会引起灾难性荣后果，如大量钓的人员伤亡和霜巨大的生命财鉴产损失，因此役，在告上海中心大厦贡的矿结构设计中引渗入连续倒塌分胜析从而防止灾过难性事件的发雹生。爆炸荷载听作用下结构的袜连续倒塌主要墨是因为结构关斜键部位（如主变要承重柱岗及核心筒抄）遭到破坏引损起的，因此，融采用依LS-DYN量A乔软件若对廉爆炸荷载作用急进行了分析华，劫考察暮主要承重柱证和核心筒足的抗爆能力，冲进而分析结构逢的抗连续倒塌屈能力。员角柱抗爆分析优模型见图要19饿。迁a松芒箍筋模型晶b兔钓型钢模型鉴c介最纵筋模型徐图卸19学狭角柱模型示意捷图波分析座表明苦，在爆炸荷载瞎作用下，角柱菠基本处于弹性蜘工作状态，因驾此不会发生剪创切破坏，而其要最大位移和转颂角都在规定范何围内，从而可撞以避免弯曲破稠坏的发生。由舟于冲击波超压逼峰值较低，混纠凝土材料应力鸡较小，混凝土爸无破坏，因而婚不会发生局部宏破坏，总之，珍此角柱有足够正的抗爆能力抵金抗给定的爆炸徐荷载。贫对手爆炸荷载作用牌下尊剪力墙博抵抗爆炸荷载纺的能力煤进行了分析梅，在分析过程灭中，选取既单肢墙长度相铸对较小的墙肢签（位于轴线脑F.2代与轴线明10.7房的相交处）进眉行抗爆研究。误核心筒抗爆分伞析唯模型见图薄2爱0幅。产a央盼整体模型图豪b记乓箍筋及水平分肌布筋模型图层图台2旱0掘胖剪力墙模型示估意图斑分析毙表明锅，在爆炸荷载络作用下，部剪力墙约束处喇型钢及混凝土苍达到屈服强度旺的单元面积很射少涨，因此不会淋在约束处脂发生剪切破坏蒜，而其最大位迷移和转角都在惕规定范围内，更从而可以避免盐弯曲破坏的发列生。由于冲击陶波超压峰值确高读，浆作用时间较短浸，因此，剪力淘墙的最大反应启持续时间很短杂，在爆炸荷截良作用后整体剪沿力墙的反应逐炼渐减小并趁于怖稳定，此剪力歼墙不会因爆炸摔荷载失去承载奏能力而破坏。软对次结构进行颂了连续倒塌分猫析，考虑笨