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多高层错层结构的受力分析研究

作　者: 王浩洁
导　师: 陈道政
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 错层结构 层间位移 楼层总剪力 抗侧刚度 钢管混凝土柱
分类号: TU973.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着土木工程产业的高速发展，高层建筑的发展也是突飞猛进，不但在建筑高度上每年都有较大的突破，而且在结构形式上也越来越多样化，由最初的建筑高度的发展到如今的建筑布局的改变，错层结构就是其中一种。但是接踵而来的是，错层结构存在薄弱部位，对抗震不利。本文主要针对框架剪力墙结构进行研究，通过有限元软件及相关规范文献对规则错层结构和不规则错层结构进行研究分析，分别从楼层层间位移、楼层总剪力和侧向刚度等方面来研究，并与普通结构进行对比。主要工作内容有：（1）结合工程实例，通过SAP2000建立上述三种结构的有限元分析模型，分别从模态分析、振型分解反应谱分析入手，研究了三种结构的变形和内力变化；（2）分析了上述三种结构在不同的地震烈度下的变形和内力变化；（3）通过采用动力时程分析方法，又对其进行了多遇地震和罕遇地震作用下的补充计算，进一步证明错层结构的抗震薄弱部位；（4）探讨了采用钢管混凝土柱后的错层结构的变形和受力变化，为以后合理选用抗震加强措施提供建议；通过本文模型的对比分析，得到如下结论：（1）错层结构中由于短构件的出现，增大了结构的抗侧刚度，在一定条件下减小了结构的层间位移，但在水平地震作用下，会吸收较大的水平剪力，又由于短构件的延性差，容易发生脆性破坏，并且随着抗震烈度的增大而增强。（2）不规则错层结构中由于存在部分楼层贯穿层，因此能降低地震不利影响，但由于错层高度的不规则，使得结构的层间位移突变，造成结构的不规则变形。（3）采用钢管混凝土柱能增大结构的抗侧刚度，并且能提高结构抗侧力构件的延性等，减小结构的地震不利影响。为了更好的抗震，还应辅以其它的抗震措施。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-16
第一章 绪论  16-23
  1.1 引言  16
  1.2 研究背景及意义  16-18
    1.2.1 错层结构的概念及分类  16-17
    1.2.2 错层结构的受力特点  17-18
  1.3 国内外的研究现状及意义  18-21
    1.3.1 国外的研究现状  18-19
    1.3.2 国内的研究现状  19-21
  1.4 研究的主要内容及意义  21-23
    1.4.1 本文研究的主要意义  21-22
    1.4.2 本文研究的主要内容  22-23
第二章 错层结构的线性分析  23-47
  2.1 引言  23
  2.2 框架剪力墙结构的受力特点及性能分析  23-26
    2.2.1 框架剪力墙结构的受力特点  23-24
    2.2.2 框架剪力墙结构的性能分析  24-26
  2.3 工程实例概况  26-27
    2.3.1 工程概况  26-27
    2.3.2 自然条件  27
    2.3.3 材料参数  27
  2.4 结构模型的选取  27-30
    2.4.1 结构建模分析软件  27
    2.4.2 结构分析的基本假定  27-28
    2.4.3 计算模型的设定  28-30
  2.5 结构的模态分析  30-32
    2.5.1 模态分析理论  30
    2.5.2 结构的自振特性分析  30-32
  2.6 结构的地震反应分析  32-45
    2.6.1 振型分解反应谱分析的基本原理  32-35
    2.6.2 振型分解反应谱分析的振型组合  35-36
    2.6.3 振型分解反应谱曲线的选取  36
    2.6.4 结构的层间位移反应分析  36-38
    2.6.5 结构的楼层剪力反应分析  38-39
    2.6.6 不同地震烈度下结构的受力分析  39-45
  2.7 本章小结  45-47
第三章 错层结构的动力时程分析  47-67
  3.1 引言  47
  3.2 结构的动力时程分析  47-52
    3.2.1 动力时程分析理论  47-49
    3.2.2 动力时程分析的相关规定  49
    3.2.3 输入地震波的选择和调整  49-52
  3.3 多遇地震作用下结构的动力时程分析  52-60
    3.3.1 结构的楼层层间位移  52-57
    3.3.2 结构的楼层总剪力  57-60
  3.4 罕遇地震作用下结构的动力时程分析  60-66
    3.4.1 结构的楼层层间位移  60-63
    3.4.2 结构的楼层总剪力  63-66
  3.5 本章小结  66-67
第四章 新型错层结构的受力性能分析  67-86
  4.1 引言  67
  4.2 错层结构的抗震措施  67-68
  4.3 采用钢管混凝土的错层结构抗震性能分析  68-84
    4.3.1 反应谱分析  69-72
    4.3.2 动力时程分析  72-84
  4.4 本章小结  84-86
第五章 结论与展望  86-88
  5.1 结论  86-87
  5.2 展望  87-88
参考文献  88-92
攻读硕士学位期间发表的论文  92-93

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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 > 结构分析与计算
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