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坡地建筑结构抗震性能分析

2020-12-09阅读(540)

坡地建筑结构抗震性能分析

论文摘要

我国是一个多山的国家,许多城镇位于山区或沟壑地区,随着经济的发展,越来越多的建筑建设在坡地上,这给工程建设带来了很多的麻烦。在石质山区,常见的解决方法是将建筑设置在挖方区,建筑后退石质边坡一定的距离,设计则按正常的情况设计。但是工程上常见的是土质边坡,当建设场地高差不大时,工程上一般将一侧一层外墙兼挡墙设计,但这种处理方式没有合适的程序进行分析计算,结构设计实际上采用不同的嵌固端进行包络设计以保证结构的安全,然而有些工程设计按不考虑挡墙的刚度,而按不考虑挡墙或把挡墙按深梁输入进行计算分析,直观的感觉这种方法明显是错误的,可能导致结构实际发生预料之外的扭转效应。因此本文以实际工程为例,采用有限元软件SAP2000建立合理的有限元模型,采用只具有单方向刚度的面弹簧来模拟室外坡地土体作用,分析室外坡地土体对上部结构内力和变形的影响,主要研究内容如下：(1)详细介绍坡地建筑的特点,选出几组典型的坡地建筑结构工程实例,例如框架结构、框剪结构和剪力墙结构,并介绍其坡地建筑结构的抗震设计方法。(2)应用常用结构设计软件PKPM,选取不同嵌固端,对其上三组坡地建筑结构建立有限元模型,进行模态分析和反应谱分析,并对比其不同嵌固位置的分析结果。(3)采用空间有限元软件SAP2000,选取不同嵌固端,对其上三组结构建立有限元模型,进行模态分析和反应谱分析,对比其不同嵌固位置的分析结果；选取同一结构和统一嵌固端,与有限元软件SATWE计算结果进行对比。(4)不考虑坡地土体作用下,利用有限元软件SAP2000对其上三组结构进行不同嵌固端下的弹性时程分析；在考虑坡地土体作用下对其上三组结构进行弹性时程分析,比较考虑土体作用和不考虑土体作用下时程分析的结果；并与反应谱分析结果进行对比,评价坡地建筑结构包络设计的可靠性,并且提出应用于实际工程的建议。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 本课题研究的现实意义
  • 1.1.1 坡（台）地建筑是城镇发展的现实需要
  • 1.1.2 本课题研究的意义
  • 1.2 坡地建筑设计方法
  • 1.3 坡（台）地建筑结构设计的现状
  • 1.3.1 坡（台）地建筑结构设计的方法
  • 1.3.2 本课题国内外研究的的现状
  • 1.4 本文的研究目标以及研究内容
  • 1.4.1 本课题的研究目标
  • 1.4.2 本课题研究内容
  • 2 典型坡（台）地建筑结构工程实例概况
  • 2.1 框架结构工程实例简介
  • 2.1.1 框架结构实例概况
  • 2.1.2 结构布置
  • 2.2 框剪结构工实例概况
  • 2.2.2 框剪结构程实例简介
  • 2.2.3 结构布置
  • 2.3 剪力墙结构工程实例简介
  • 2.3.1 剪力墙结构实例概况
  • 2.3.2 结构布置
  • 2.4 三种结构共同的工程特点
  • 3 空间有限元模型的建立
  • 3.1 有限元法理论
  • 3.1.1 有限元法的基本原理
  • 3.1.2 有限元分析中所用到的时程分析方法
  • 3.1.3 三维空间有限元分析的基本步骤
  • 3.2 SATWE有限元程序简介
  • 3.2.1 SATWE程序的功能
  • 3.2.2 SATWE对坡地建筑结构设计的缺点
  • 3.3 SAP2000有限元程序的简介与模型建立
  • 3.3.1 SAP2000程序简介
  • 3.3.2 有限元模型的建立
  • 3.3.3 坡地建筑模型的特点
  • 4 坡（台）地建筑结构抗震性能分析
  • 4.1 结构抗震分析理论与方法
  • 4.1.1 静力理论
  • 4.1.2 反应谱理论
  • 4.1.3 动力分析法
  • 4.2 输入地震波的选取
  • 4.3 动力特性分析
  • 4.3.1 动力特征分析的基本原理
  • 4.3.2 模态分析结果的对比
  • 4.4 结构振型分解反应谱分析
  • 4.4.1 选取不同嵌固端时SATWE计算结构变形的比较
  • 4.4.2 选取不同嵌固端时SAP2000计算结构变形的比较
  • 4.4.3 选取不同嵌固端时SATWE计算结构内力的比较
  • 4.4.4 选取不同嵌固端时SAP2000计算结构内力的比较
  • 4.5 同一嵌固端PKPM与SAP2000两种软件计算结构地震效应的比较
  • 4.5.1 结构水平位移的比较
  • 4.5.2 结构内力的比较
  • 4.6 本章小结
  • 5 弹性时程分析
  • 5.1 考虑坡地土体作用下弹性时程分析
  • 5.1.1 地震波作用下地震反应
  • 5.1.2 地震波作用下最大位移
  • 5.1.3 地震波作用下层间剪力
  • 5.1.4 地震波作用下顶端土弹簧反力
  • 5.2 基础顶嵌固时弹性时程分析
  • 5.2.1 地震波作用下地震反应
  • 5.2.2 地震波作用下最大位移
  • 5.2.3 地震波作用下层间剪力
  • 5.3 ±0.000 处嵌固时弹性时程分析
  • 5.3.1 地震波作用下地震反应
  • 5.3.2 地震波作用下最大位移
  • 5.3.3 地震波作用下层间剪力
  • 5.4 振型分解反应普法和弹性时程分析法计算结果的比较
  • 5.4.1 结构位移的比较
  • 5.4.2 结构层问剪力比较
  • 5.4.3 结构基底反应的比较
  • 5.5 本章小结
  • 6 结论和展望
  • 6.1 完成的工作
  • 6.2 主要结论
  • 6.3 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 相关论文文献

    • [1].高层坡地建筑基础嵌固可行性论证分析[J]. 工程建设与设计 2020(09)
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    • [3].坡地返青，我还在越着冬天的界线 组章[J]. 散文诗世界 2020(05)
    • [4].烂漫的坡地[J]. 诗选刊 2016(03)
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    • [7].左猫右爸[J]. 东方少年(阅读与作文) 2016(06)
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    • [21].园林坡地植物选择与配置[J]. 当代生态农业 2012(Z2)
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    • [29].三峡库区紫色土坡地磷素迁移与调控机制研究进展[J]. 长江流域资源与环境 2015(S1)
    • [30].难忘那片坡地的灿烂春光[J]. 江西教育 2014(16)

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