带水平加强层的高层建筑地震响应分析

论文摘要

在高层或超高层框架-核心筒结构中合理布置水平加强层,在当今很多实际工程中都有灵活的运用。它能有效减小结构水平方向的位移、提高结构的抗震能力。同时,在对加强层进行设置时,有很多设置参考理论,本文选择B.S.Smith的最优加强层设置理论,运用大型有限元软件ANSYS,建立一高层框架-核心筒结构,分别对其设置六种不同的加强层工况,采用时程分析法对结构在地震作用下的响应进行了分析,本文主要工作如下：1.分别在对设置加强层前和设置加强层之后的高层框架-核心筒结构进行模态分析,得到各种工况下的结构自振频率以及振型特性,为下面的分析打下基础。2.通过时程分析法,得到在不同工况下结构顶层位移和层间位移角随时间变化曲线,能直观反应出加强层的优化控制效果；比较不同工况下结构内力变化情况,分析在地震作用下加强层对结构的影响。3.以上述计算结果作为依据,说明布置合理的加强层,能有效提高结构抗震能力。总结设置不同加强层对结构的动力特性影响规律,证明水平加强层能有效减小结构侧移以及提高抗侧刚度。4.基于B.S.Smith最优加强层理论,采用时程分析法进行计算,得到在该框架-核心筒结构设置单道加强层时的最优位置,与理论值进行对比,证明B.S.Smith理论的普遍适用性,并为实际工程问题提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高层建筑设计加强层的原理和研究概况
• 1.2.1 加强层的概念
• 1.2.2 加强层的作用
• 1.2.3 加强层在实际生活中的应用
• 1.3 国内外对加强层的研究现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 第2章 相关理论的原理介绍和结构计算模型
• 2.1 有限元法的分析过程
• 2.2 带有加强层的结构计算理论
• 2.3 计算模型的建立
• 2.3.1 结构模型概况
• 2.3.2 计算参数选定和单元类型选择
• 2.3.3 模型的简化和边界条件处理
• 2.3.4 不同的加强层设置方案
• 第3章 高层建筑动力特性和地震作用分析
• 3.1 地震作用计算方法
• 3.1.1 振型分解反应谱法
• 3.1.2 时程分析法
• 3.2 结构模态分析结果
• 3.2.1 六种工况下的频率
• 3.2.2 模态振型曲线和振型特性
• 3.3 时程动力响应分析
• 3.3.1 地震波的选取
• 3.3.2 基本结构动力学特性计算分析与结果
• 3.4 带加强层的高层框架-核心筒结构地震作用对比分析
• 3.4.1 不同工况下结构位移对比
• 3.4.2 不同工况下结构层间位移角对比
• 3.4.3 不同工况下结构受力对比
• 3.5 本章小结
• 第4章 验算设置单道加强层的最优位置
• 4.1 设置理论最优加强层前后结果对比
• 4.2 检验加强层最优位置
• 4.3 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文