学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

巨型框架主框架层数变化的抗震性能的研究

作　者: 汤薛
导　师: 高荣誉
学　校: 安徽建筑工业学院
专　业: 结构工程
关键词: 巨型框架结构有限元模态分析时程分析结构刚度抗震性能
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

巨型框架结构由于具有良好的建筑适用性和潜在的高效结构性能,正越来越受到建筑工程的广泛应用。巨型框架结构山主次两级结构组成,具有传力明确、整体性能好、施工速度快、平面布置灵活、可节约材料降低造价等优点,在高层及超高层建筑中有着广阔的应用前景。开展巨型框架结构体系抗震性能分析的研究,有其重要的理论价值和实际意义。本文为对巨型框架结构主框架层数变化的抗震性能进行研究,从主框架梁数量增加而均匀布置和主框架梁数量相同但非均匀布置两个方而进行分析。基于有限元理论,采用大型有限元软件SAP2000分别对两个方面建立三个模型,进行模态分析和在三条地震波下进行动力时程分析,比较三者间基本自振周期、楼层侧移、层间位移角、顶层最大加速度、楼层剪力与基底剪力,从而对其抗震性能进行评价。通过对巨型框架结构巨型梁数量增加而均匀布置下的三个模型进行模态分析和动力时程分析,可知随着巨型框架主框架梁数量增加,结构刚度愈大,吸收的地震能量愈大,基本自振周期愈小,楼层侧移愈小,顶层最大加速度愈小,但各楼层剪力会增大,基底剪力也随之增大。通过对巨型框架结构巨型梁数量相同但非均匀布置下的三个模型进行模态分析和动力时程分析,可知随着巨型梁数量相同但向下布置时,结构刚度愈大,吸收的地震能量愈大,基本自振周期愈小,楼层侧移愈小,但顶层最大加速度会增大,楼层剪力会增大,基底剪力也随之增大。综合上述两方面的计算结果可以得出结论：巨型框架结构并非随着巨型梁数量的增加、巨型梁越靠近楼层下部和置其抗震性能越好。因此在巨型框架结构设计时为增强结构的抗震性能,应注意主框架梁的优化布置。图[56]表[14]参[56]

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-12
插图清单  12-14
附表清单  14-15
第一章绪论  15-27
  1.1 高层、超高层建筑的发展概况  15-17
  1.2 巨型框架结构简介  17-20
    1.2.1 巨型结构体系的提出  17
    1.2.2 巨型框架结构的概念  17-18
    1.2.3 巨型框架结构的布置  18-19
    1.2.4 巨型框架结构的类型  19
    1.2.5 巨型框架结构的特点  19-20
  1.3 巨型框架结构模型分析方法  20-21
    1.3.1 二维分析方法  20-21
    1.3.2 三维梁元法  21
    1.3.3 有限元分割有限元法  21
    1.3.4 QR法  21
    1.3.5 模型的等效简化分析方法  21
  1.4 巨型框架结构国、内外研究现况  21-22
  1.5 巨型结构体系的实例简介  22-23
  1.6 有限元软件SAP2000的相关介绍  23-26
    1.6.1 有限元法的基本思想  23-24
    1.6.2 SAP2000软件介绍  24-25
    1.6.3 SAP2000单元介绍  25-26
  1.7 本文研究的主要内容  26-27
第二章巨型框架动力分析研究  27-41
  2.1 巨型框架结构抗震设计方法  27-29
    2.1.1 底部剪力法  27-28
    2.1.2 振型分解反应谱法  28
    2.1.3 动力时程分析方法  28-29
  2.2 巨型框架结构自振特性分析  29-32
    2.2.1 自振特性分析的意义  29
    2.2.2 结构模态分析基本理论  29-32
  2.3 动力时程分析的目的与步骤  32-34
    2.3.1 动力时程分析的目的  32
    2.3.2 动力时程分析的步骤  32-34
  2.4 结构力学振动模型  34-35
    2.4.1 层模型  34
    2.4.2 杆系模型  34-35
    2.4.3 杆系—层模型  35
  2.5 动力时程分析的基本理论  35-40
    2.5.1 线性加速度法和Wilson-θ法  36-38
    2.5.2 Newmark-β法  38-39
    2.5.3 Hiber-Huges-Taytor(HHT)方法  39-40
  2.6 本章小结  40-41
第三章巨型框架结构计算模型建立及模态分析  41-51
  3.1 巨型框架计算模型建立  41-48
    3.1.1 巨型框架计算模型平面布置图  41-45
    3.1.2 巨型框架主框架梁均匀布置计算模型建立  45
    3.1.3 巨型框架主框架梁非均匀布置计算模型建立  45-48
  3.2 巨型框架结构模态分析  48-49
    3.2.1 模态分析概述  48
    3.2.2 巨型框架主框架梁均匀布置模态分析  48-49
    3.2.3 巨型框架主框架梁非均匀布置模态分析  49
  3.3 本章小结  49-51
第四章巨型框架结构动力时程分析  51-79
  4.1 动力时程分析的规范规定与输入地震波的选择  51-54
    4.1.1 动力时程分析的规范规定  51-52
    4.1.2 输入地震波的选择  52-54
  4.2 巨型框架主框架梁均匀布置动力时程分析  54-67
    4.2.1 巨型框架主框架梁均匀布置楼层侧移与层间侧移对比分析  54-60
    4.2.2 巨型框架主框架梁均匀布置顶层加速度对比分析  60-64
    4.2.3 巨型框架主框架梁均匀布置楼层剪力对比分析  64-67
  4.3 巨型框架主框架梁非均匀布置动力时程分析  67-78
    4.3.1 巨型框架主框架梁非均匀布置楼层侧移与层间侧移对比分析  67-71
    4.3.2 巨型框架主框架梁非均匀布置顶层加速度对比分析  71-75
    4.3.3 巨型框架主框架梁非均匀布置楼层剪力对比分析  75-78
  4.4 本章小结  78-79
第五章结论与展望  79-81
  5.1 结论  79-80
  5.2 展望  80-81
参考文献  81-85
致谢  85-87
作者简介及读研期间主要科研成果  87

巨型框架主框架层数变化的抗震性能的研究

内容摘要

全文目录

相似论文