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带水平加强层的高层建筑地震响应分析
作 者: 蔡亮
导 师: 刘菲
学 校: 西南交通大学
专 业: 一般力学与力学基础
关键词: 高层建筑 地震响应 水平加强层 时程分析
分类号: TU973.31
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
在高层或超高层框架-核心筒结构中合理布置水平加强层,在当今很多实际工程中都有灵活的运用。它能有效减小结构水平方向的位移、提高结构的抗震能力。同时,在对加强层进行设置时,有很多设置参考理论,本文选择B.S.Smith的最优加强层设置理论,运用大型有限元软件ANSYS,建立一高层框架-核心筒结构,分别对其设置六种不同的加强层工况,采用时程分析法对结构在地震作用下的响应进行了分析,本文主要工作如下:1.分别在对设置加强层前和设置加强层之后的高层框架-核心筒结构进行模态分析,得到各种工况下的结构自振频率以及振型特性,为下面的分析打下基础。2.通过时程分析法,得到在不同工况下结构顶层位移和层间位移角随时间变化曲线,能直观反应出加强层的优化控制效果;比较不同工况下结构内力变化情况,分析在地震作用下加强层对结构的影响。3.以上述计算结果作为依据,说明布置合理的加强层,能有效提高结构抗震能力。总结设置不同加强层对结构的动力特性影响规律,证明水平加强层能有效减小结构侧移以及提高抗侧刚度。4.基于B.S.Smith最优加强层理论,采用时程分析法进行计算,得到在该框架-核心筒结构设置单道加强层时的最优位置,与理论值进行对比,证明B.S.Smith理论的普遍适用性,并为实际工程问题提供参考。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-10 第1章 绪论 10-18 1.1 引言 10-11 1.2 高层建筑设计加强层的原理和研究概况 11-14 1.2.1 加强层的概念 11-12 1.2.2 加强层的作用 12-13 1.2.3 加强层在实际生活中的应用 13-14 1.3 国内外对加强层的研究现状 14-16 1.4 本论文的主要工作 16-18 第2章 相关理论的原理介绍和结构计算模型 18-30 2.1 有限元法的分析过程 18-20 2.2 带有加强层的结构计算理论 20-25 2.3 计算模型的建立 25-30 2.3.1 结构模型概况 26-27 2.3.2 计算参数选定和单元类型选择 27-28 2.3.3 模型的简化和边界条件处理 28 2.3.4 不同的加强层设置方案 28-30 第3章 高层建筑动力特性和地震作用分析 30-43 3.1 地震作用计算方法 30-32 3.1.1 振型分解反应谱法 30 3.1.2 时程分析法 30-32 3.2 结构模态分析结果 32-34 3.2.1 六种工况下的频率 32-33 3.2.2 模态振型曲线和振型特性 33-34 3.3 时程动力响应分析 34-37 3.3.1 地震波的选取 34-35 3.3.2 基本结构动力学特性计算分析与结果 35-37 3.4 带加强层的高层框架-核心筒结构地震作用对比分析 37-42 3.4.1 不同工况下结构位移对比 37-38 3.4.2 不同工况下结构层间位移角对比 38-41 3.4.3 不同工况下结构受力对比 41-42 3.5 本章小结 42-43 第4章 验算设置单道加强层的最优位置 43-50 4.1 设置理论最优加强层前后结果对比 43-48 4.2 检验加强层最优位置 48-49 4.3 本章小结 49-50 结论与展望 50-52 致谢 52-53 参考文献 53-56 攻读硕士期间发表的论文 56
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 高层建筑 > 高层建筑结构 > 各种结构设计 > 抗震设计
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