考虑抗侧力体系协同作用的高层建筑结构变形特性研究

论文摘要

本论文通过有限元分析软件ANSYS对武汉新世界中心工程进行了结构静力分析、模态分析、地震加速度反应谱分析和弹性动力时程分析。新世界中心工程A区由一幢26层的高层建筑组成。该结构的平面布置比较复杂，总高度为79.95米。对这样的结构采用ANSYS软件进行有限元分析除了为实际工程的设计施工提供数据和结论外，对于今后同类型结构的分析也具有一定的参考意义。论文中对于结构的分析主要由以下几部分组成：1．在对结构进行一定的简化之后，建立了符合实际情况的静力和动力模型。2．在对动力模型进行模态分析后，得到了结构的自振特性以及结构在各个方向的主振型。3．结合模态分析的结果对结构进行了地震加速度反应谱分析，得到了结构的抗震特性。4．对结构进行时程分析，计算了结构在两条地震波作用下的变形反应，并与谱分析的结论进行了对比。5．在多个抗侧力作用下，主要指风荷载和地震波共同作用下，计算结构的变形。并与风荷载单独作用下、地震波单独作用下的结论进行对比。通过上述对结构的计算分析了解到该结构在风荷载和地震荷载作用下的变形反应。通过分析比较后我们可得到以下的结论：1．在水平地震作用和风荷载作用下，转换层的设置引起了结构刚度的突变，导致该位置附近构件位移角的增大。2．在对结构进行弹性动力时程分析时，两条地震波对结构的变形趋势基本一致。地震波分析与谱分析的结果进行比较时，地震波的分析结果较谱分析的结果大，变形趋势基本一致。3．对结构进行多个抗侧力分析时，地震波作用时结构的变形占主要，风荷载作用对结构有一定的影响。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 本文研究的价值和意义
• 1.2 本文研究的时代背景
• 1.2.1 框架结构体系
• 1.2.2 剪力墙结构体系
• 1.2.3 框架—剪力墙结构体系
• 1.2.4 高层建筑结构协同工作分析法
• 1.2.5 高层建筑结构空间结构分析法
• 1.3 框架—剪力墙结构体系
• 1.3.1 梁式转换
• 1.3.2 桁架式转换
• 1.3.3 箱形转换
• 1.3.4 厚板转换
• 第二章 框架—剪力墙结构协同分析
• 2.1 连续化模型的基本假定和计算简图
• 2.2 框架—剪力墙铰结结构体系在水平荷载下的计算
• 2.2.1 总剪力墙和总框架刚度的计算
• 2.2.2 基本方程及其解
• 2.2.3 均布荷载作用下的计算公式
• 2.3 框架—剪力墙刚结体系在水平荷载下的计算
• 2.3.1 刚结连梁的梁端约束弯矩系数
• 2.3.2 基本方程及其解
• 2.3.3 各剪力墙、框架和连梁的内力计算
• 2.4 框架—剪力墙结构的受力、位移特征和受力的限制性规定
• 2.4.1 侧向位移的特征
• 2.4.2 荷载和剪力的分布特征
• 2.4.3 框架—剪力墙结构受力的限制性规定
• 第三章 带板式转换层结构的工程实例抗震性能分析
• 3.1 工程实例概况
• 3.2 整体结构建模
• 3.3 结构模态分析
• 3.3.1 结构自振周期
• 3.3.2 结构振型分析
• 3.4 结构反应谱分析
• 3.5 结构动力时程分析
• 3.5.1 选用的地震波
• 3.5.2 结构层间位移、层间位移角包络图的分析
• 3.5.3 反应谱分析与时程分析位移比较
• 第四章 结构抗侧力分析
• 4.1 风荷载对结构的影响
• 4.1.1 高层建筑结构的风荷载
• 4.1.2 结构在风荷载作用下的分析
• 4.1.3 风荷载作用下裙房柱的内力分析
• 4.2 多种抗侧力体系对结构的影响
• 4.2.1 多个抗侧力体系的荷载组合
• 4.2.2 多个抗侧力体系下的结果分析
• 4.3 多个抗侧力体系和单个侧力对结构的影响对比分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间公开发表的论文
• 致谢