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超高层框架—核心筒结构静动力弹塑性分析与研究

作　者: 孟娜
导　师: 孔丹丹
学　校: 河北工业大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 弹性分析静力弹塑性分析动力弹塑性分析塑性铰加强层
分类号: TU973.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文介绍了静动力弹塑性分析的研究现状和在实际工程中的应用，以实际工程为结构模型，对其分别进行静动力弹塑性的分析与研究。首先用ETABS软件做振型反应谱分析和弹性时程分析，校核多遇地震下能否符合“小震不坏”，设计了三种加强层方案，分析了各种方案对于结构性能的影响；然后用PUSH做静力弹塑性分析，分析结构罕遇地震作用下的变形破坏情况以及塑性铰的发展分布规律（其中本文选择了比较有代表性的最大层间位移角为1/833，1/531，1/203的时刻，分析塑性铰的变化过程），找出罕遇地震下结构的薄弱层和薄弱杆件等，分析结构的破坏机制，看是否符合“大震不倒”的抗震要求；采用双向地震输入，用EPDA进行动力弹塑性分析。分析结构在双向地震作用下的变形扭转性能，查看动力弹塑性分析的计算结果是否符合规范限值，与静力弹塑性分析的结果做比较；之后综合静动力弹塑性的结果找到薄弱层位置，提出提高抗震性能的措施。结果表明多遇地震下结构侧移符合抗震规范要求；提高混凝土强度和截面尺寸都可以有效提高了结构的刚度，其中改变截面尺寸效果最明显，但现实工程中改变截面尺寸要考虑诸多建筑实际因素，可行性不高，一般建议选择提高混凝土强度的加强方案；静力弹塑性分析与动力弹塑性分析结果中，结构构件中出现塑性铰，但结构的位移反应小于规范容许的位移限值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 超高层的发展概况  8-9
  1.2 静动力弹塑性分析国内外研究现状  9-11
  1.3 工程背景  11-13
  1.4 本文研究工作  13-15
第二章超高层框架-核心筒结构弹性分析  15-25
  2.1 地震作用分析方法  15-17
    2.1.1 振型分析  15-16
    2.1.2 反应谱分析  16
    2.1.3 时程分析  16-17
  2.2 动力特性  17-19
  2.3 地震反应  19-21
    2.3.1 楼层位移  19
    2.3.2 层间位移角  19-20
    2.3.3 楼层剪力  20
    2.3.4 基底倾覆弯矩  20-21
  2.4 多遇地震下时程分析  21-22
  2.5 加强层影响分析  22-23
    2.5.1 加强层对结构动力特性的影响  22-23
    2.5.2 加强层对结构侧移的影响  23
  2.6 本章小结  23-25
第三章超高层框架-核心筒结构静力弹塑性分析  25-37
  3.1 静力弹塑性分析概念  25-26
  3.2 静力弹塑性分析  26-35
    3.2.1 计算模型  26-27
    3.2.2 求解方案  27
    3.2.3 PUSH 软件加载过程  27-28
    3.2.4 多遇地震结果  28-29
    3.2.5 罕遇地震结果  29-30
    3.2.6 塑性铰的变化过程及破坏情况  30-35
  3.3 静力弹塑性分析结论  35-37
第四章超高层框架-核心筒结构动力弹塑性分析  37-47
  4.1 动力弹塑性分析基本理论  37-38
  4.2 目的  38
  4.3 地震波的选择和调整  38
  4.4 EPDA 步骤  38-39
    4.4.1 EPDA 步骤  38-39
    4.4.2 EPDA 的求解方案及结果判别原则  39
  4.5 弹塑性时程计算结果分析  39-47
    4.5.1 时程波曲线  39-41
    4.5.2 罕遇地震下结构变形分析  41-43
    4.5.3 地震波作用下塑性铰的形成  43-45
    4.5.4 弹塑性时程分析结果  45-47
第五章结论  47-48
参考文献  48-51
攻读学位期间所取得的相关科研成果  51-52
致谢  52

超高层框架—核心筒结构静动力弹塑性分析与研究

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