陆铁坚[1]2008年在《高层建筑筒体结构理论分析及拟动力试验研究》文中研究指明本文结合国家自然科学基金项目(50478092、50438020),主要进行两方面研究:第一,以高层建筑筒中筒结构计算方法为研究对象,基于连续介质力学、柱壳弹性理论以及结构分析有限条元法理论,分别对高层建筑筒中筒结构静力、动力、整体稳定及二阶分析等方面进行全面系统的研究,提出了一种高层建筑筒中筒结构静力、动力、整体稳定及二阶分析计算的新方法;第二,完成了一座15层的高层钢-混凝土混合结构拟动力试验研究,并采用有限元软件对其进行非线性分析。主要研究成果如下:(1)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构在弯曲和扭转联合作用下三维静力分析的改进条元法,扩展了传统有限条元法应用范围。该方法根据柱壳理论构造了一种柱壳曲条,选取条元位移函数:条元内位移沿条宽方向,切向位移采用一次Langrange插值,法向位移和截面翘曲位移采用三次Hermite插值,能较好地反应筒体受力的“剪切滞后”效应;采用一族能较好地逼近弯剪型变形曲线的正交多项式作位移基函数,克服了传统有限条元法采用悬臂梁振型函数或三角函数作位移基函数导致基底剪应力为零的缺点。(2)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构动力特性分析的改进条元法。该方法考虑弯扭耦联振动,推导了柱壳曲条相容质量矩阵和楼板相容质量矩阵。采用竖向无质量自由度静力凝聚法,使动力分析自由度大为减少。其自由度总数与筒体结构高度无关,只与位移函数按基函数展开时所取的项数有关。(3)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构整体稳定及二阶分析的改进条元法。该方法在条元总势能中,计入竖向荷载产生荷载势能,由势能驻值原理,推导了柱壳曲条的几何刚度矩阵。(4)通过试验得出了7种不同地震作用工况下混合结构的顶部位移时程曲线、楼层最大位移包络图、楼层最大层间位移角图及底部剪力一顶部位移滞回曲线。大震阶段顶部位移达到结构高度的1/60,说明混合结构具有良好的极限变形能力。(5)按7度设防,在7度基本、7度罕遇地震作用下,结构处于弹性工作状态,无明显破坏特征;在8、9度罕遇地震作用下,连梁开裂,楼板及底层筒体出现裂缝,但钢框架未发生屈服,结构仍具有较大承载力;在地震波峰值加速度达到1.0g、1.6g地震作用下,连梁开裂严重,出现交叉斜裂缝,呈剪切型破坏,核心筒底部与基础连接处出现水平通缝,部分底层钢柱屈服,但结构并未完全破坏,仍具有一定的承载能力。因此,只要设计合理,钢—混凝土混合结构具有良好的抗震性能,能实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计目标。(6)通过试验得出了7种不同地震作用工况下混合结构水平力分担曲线。此类结构在弹性阶段,心筒承担大部分的水平力,随着心筒开裂,内力发生重分布,钢框架承担水平力增加,且随着地震加剧,钢框架承担水平力比例不断增大,钢框架起到了抗震第二道防线的作用。(7)采用有限元软件对混合结构在7种不同地震作用工况下破坏过程进行了数值模拟,得到了顶部位移时程曲线、水平力分担曲线和结构损伤破坏过程,其规律与试验结果吻合良好,试验结果验证了有限元分析的正确性。因此,对一些大型复杂结构可用有限元理论模拟地震作用下结构的破坏过程。
苏健[2]2012年在《高层结构体系弹性整体稳定性研究》文中认为随着建筑物高度的不断增加以及建筑体型的不断复杂化,各国学者对高层超高层结构体系进行了大量的研究,相应的理论体系也日趋完善。然而高层结构设计构件太多,结构的整体稳定难以简单地把握,可喜的是,现在的计算机有限元程序可以相对容易的解决高层结构稳定性问题。本文分析各类结构的特点,对结构进行合理的简化,并对相应的结构体系进行了整体性分析,得到了四类高层结构稳定性的基本规律。对伸臂位于顶部及中部任意高度的巨型结构整体稳定性进行了分析,提出了双伸臂巨型结构中模拟伸臂和柱子作用的独立弹簧和关联弹簧的模型。推导了核心筒及边框柱中轴力不同时结构整体失稳的临界方程,通过具体算例的计算分析,得出了双伸臂巨型结构失稳时,伸臂层总的临界荷载与荷载在核心筒与伸臂端柱子之间的分布基本无关的结论。通过算例分析揭示了巨型层层与层之间存在较大的相互作用。通过对比普通框架的合并解法,揭示了伸臂巨型结构与框架结构在稳定问题上的区别,通过对基于整体的和层的荷载负刚度概念的伸臂结构屈曲的近似分析,进一步揭示了伸臂巨型结构在性质上更加接近于框架结构,而偏离整体弯曲型结构更远的性质。采用连续化模型,对双肢剪力墙结构平面内稳定性进行了研究,求得了顶部作用集中压力时临界荷载的精确显式表达式和显式屈曲波形。这个临界荷载公式表明,联肢剪力墙是一种双重抗侧力结构,并且可以采用串并联电路模型来表示两者之间的相互作用。串并联模型推广到线性分析的情况,得到顶部抗侧刚度的近似显式表达式,与精确解进行了比较。推导了顶部作用竖向集中荷载时,在不同水平荷载作用下结构的侧移、墙肢弯矩、墙肢轴力和连梁弯矩放大系数,并提供了近似计算公式。基于对等截面等轴力的联肢剪力墙的稳定性研究成果,并运用串并联电路模型,研究了变截面变轴力联肢剪力墙结构的稳定性。运用能量法,构建弯曲型、剪切型曲线,考察了变刚度变轴力联肢剪力墙结构的失稳波形,得出结论,变截面变轴力联肢墙的屈曲问题比较复杂,不简单的等效于弯曲、剪切或简单的弯剪型。进而文章通过大量的算例拟合出了联肢墙的屈曲荷载表达式,有比较好的精确度。用有限元的方法,通过建立多个巨型框架结构以及相关的巨型框架结构模型,分析了巨型框架结构失稳特性。揭示了单层和多层巨型框架失稳时,一级框架和二级框架共同工作、相互作用的机理。阐述了巨型框架与双重抗侧力结构稳定特性的相似性,从而得出简化的求解结构屈曲荷载的方法。对于巨型框架结构的设计研究,有一定的参考作用。研究了单个吊挂荷载的悬挂结构的弹性屈曲,求得了解析解。对多层吊挂荷载的巨型悬挂结构,运用连续化模型,推导了稳定平衡微分方程。结果表明：悬挂结构的弹性稳定,等同于将竖向荷载直接作用于悬挂巨型柱相同高度处的变轴力巨型框架柱的稳定。运用能量法,求出了竖向均布荷载作用下两端转动约束柱的屈曲荷载表达式,有限元方法验证说明其具有良好的精度。对两个巨型层的悬挂结构,用初等代数方法阐述了考虑层与层相互作用的屈曲荷载求解方法,与有限元方法比较表明,初等代数方法也具有良好的精度。
徐彬[3]2000年在《高层建筑结构分析的奇异函数方法》文中进行了进一步梳理本文回顾了高层建筑结构分析方法发展和基本特点。对梁反弯点在跨中假设、刚性楼面假设及截面常系数等假设条件进行了讨论，作者明确提出：a)结构变量具有整体和局部的性质；b)引入奇异函数，可以把多层的柱(或墙)单元用一个受水平构件约束的竖向构件来代替，构建出新的结构分析模型；c)把内力和位移同时取作基本的分析变量用混合法进行结构分析。据此，作者首次将奇异函数与矩阵代数相结合，提出了高层结构分析的奇异函数法。 首先介绍了奇异函数函数的基本概念、相关运算规则和定理。然后利用奇异函数来描述构件受到的集中力、截面阶跃变参数，将不连续量表示为连续函数形式，通过直接积分，导出了竖向构件的外力和变形之间的函数关系式和矩阵方程。 对于剪力墙结构，放弃连续化假设条件，把每个剪力墙作为一个独立的竖向构件，同时直接利用奇异函数描述整个剪力墙结构的侧移、转角和变截面参数，由连梁跨中相对位移协调关系，建立和求解了以连梁剪力为未知量的矩阵方程。 进一步地，放弃反弯点在跨中的假设条件，从两个方面进行分析研究：一方面基于竖向构件基本方程，在满足竖向构件侧移相等的条件下，导出了转角变量的整体方程和局部方程。另一方面，为得到竖向构件的约束弯矩，以一个新的角度建立了水平构件剪力与变形关系式。最后，由节点平衡和协调条件，导出了一般高层结构分析的基本矩阵方程。求解方程的无量纲系数具有梁柱刚度比的意义，因此，方法也被作者称之为所谓的“刚柔相济”之法。 由基本方程推导了结构侧移刚度矩阵D，该矩阵不仅对弯曲型，同时对剪切型抗侧力结构也适用。还给出了空间结构协同分析、结构动力特性分析及结构时程分析的基本方程，作了实例分析。
高洪俊[4]2007年在《高层建筑结构二阶分析与动力特性分析》文中指出随着高度的增加,高层建筑结构的侧向刚度相对减弱,平立面布置日趋复杂,水平荷载成为控制因素,加上结构自身巨大的竖向荷载,结构的二阶效应变得十分重要;地震作用取决于结构自身的自振特性,是建筑结构设计的主要内容。因此结构的自振特性和二阶分析成为高层建筑结构研究的重点内容。本文在楼板刚性和连续化的假定下,对多抗侧力单元的高层建筑结构采用并联剪弯梁模型,用结构高度比拟时间,导出结构的拉格朗日函数,引入广义位移的对偶变量,进一步导出相应的哈密顿函数和哈密顿正则方程,将建筑结构力学分析的表述由拉格朗日体系导向哈密顿对偶体系,建立高层建筑结构二阶分析和自振特性分析的状态空间表达式,该表达式中的哈密顿矩阵具有辛矩阵的性质,数值计算具有良好的稳定性,可采用两端边值问题的精细积分法,用MATLAB语言编制建筑结构分析问题的计算程序,求出问题的高精度数值解。该方法适用于采用框架、剪力墙、框支剪力墙、框筒、剪力筒等多种不同抗侧力单元的建筑结构,同时能方便地处理结构沿高度变截面的情况,具有很强的通用性。论文作为算例,计算了框架剪力墙结构体系、筒中筒结构体系,将计算得出的变形、内力和振动特性与现有文献的结果进行了比较和分析,得出的结果满足初步设计的计算精度要求。本文采用的并联剪弯梁模型具有通用性,可适用于多种高层建筑结构体系;并且引入了哈密顿对偶体系,得到结构分析的状态空间表达式,建立了现代控制理论与建筑结构分析的比拟关系,为借鉴现代控制理论的研究成果进行建筑结构的力学分析奠定了理论基础;采用精细积分法求解,MATLAB编程,不仅简化了计算过程,而且提高了计算精度。总之本课题为高层建筑结构的力学分析提供了一个通用的模型,一个简单的推理过程,一种有效的计算方法,可以更加方便的进行建筑结构的初步设计。
陈加猛[5]1997年在《高层框筒、筒中筒结构的二阶效应分析》文中进行了进一步梳理框筒、筒中筒结构体系是目前常采用的高层建筑结构形式。本文围绕高层框筒、筒中筒结构的二阶效应和剪力滞后效应分析这条主线，采用连续化方法，展开了以下三个方面的研究： 一是高层框筒结构的整体稳定和二阶弹性分析。本文采用Rayleigh-Ritz能量法推导出了结构整体稳定和二阶弹性分析的基本方程，首次分析了剪力滞后效应对框筒结构整体稳定和二阶水平位移的影响。 二是高层框筒结构在地震作用下的弹性反应分析。为了用反应谱方法计算高层框筒结构在地震作用下的弹性反应，本文首次采用连续化振动分析模型对框筒结构进行了一阶及二阶弹性自由振动分析。首先用Hamilton原理建立了框筒结构在一阶弹性情况下的横向自由振动控制微分方程，并用分离变量法进行求解，给出了结构在一阶情况下的自振频率及其振型的精确解，分析了剪力滞后效应对框筒结构动力特性的影响；其次用Rayleigh-Ritz法建立了框筒结构的二阶自由振动方程，分析了二阶效应对结构动力特性的影响。 三是高层筒中筒结构的整体稳定和二阶弹性分析。本文根据筒中筒结构的受力性能和变形特征，提出了一种简化分析模型。在此基础上，首先根据微元平衡条件推导出了筒中筒结构的整体稳定微分方程；其次用虚拟水平分布荷载模拟由结构竖向荷载产生的二阶效应，提出了高层筒中筒结构二阶弹性分析的虚拟水平分布荷载法。 本文根据文中所提出的各种方法，编制了高层框筒结构整体稳定和二阶弹性分析的程序，编制了高层框筒结构在地震作用下的一阶及二阶弹性反应分析的程序，编制了高层筒中筒结构二阶弹性分析的程序。所有程序均在微机上调试通过。文中给出了大量的算例，通过计算结果的对比分析，表明进行高层框筒、筒中筒结构的二阶效应及剪力滞后效应分析是必要的。
吕海霞[6]2014年在《高层结构基于整体及构件损伤指标的地震失效评价方法》文中研究说明高层结构大震失效的损伤演化量化描述是实现基于性能抗震设计方法的关键。为描述高层建筑结构的地震失效机理，本文从结构大震下整体稳定失效过程及构件损伤发展累积两个角度出发，研究高层建筑结构大震失效演化过程及损伤状态的量化，实现了从结构整体稳定失效判别指标、基于材料损伤的构件损伤到结构整体损伤的失效演化过程量化评价，具体的研究工作如下：（1）高层建筑结构整体稳定分析。通过连续化方法的体系变形分析，建立了高层建筑结构的初始等效抗侧刚度求解方法，明确了结构变形的分布形态，在此基础上研究了结构的重力二阶效应及其与结构刚重比的关系，并给出了结构体系整体稳定的限定条件。（2）基于整体稳定的失效判别方法研究。通过整体稳定平衡分析提出了瞬时等效刚重比的概念，揭示了瞬时等效刚重比与结构非线性响应之间的关系，给出了基于瞬时等效刚重比变化的结构整体失效判别方法，得到了失效判别指标与结构失效状态的量化关系，并通过模型试验，验证了该失效判别方法的正确性。（3）基于材料损伤的剪力墙墙肢构件失效研究。通过不同设计参数的钢筋混凝土剪力墙低周往复试验结果分析及失效演化过程的有限元模拟分析，得到了影响钢筋混凝土剪力墙材料损伤演化特点的高宽比和轴压比等主要参数。基于构件的材料损伤发展特点给出了钢筋混凝土剪力墙弯曲型失效和剪切型失效两种失效模式分类。通过材料损伤信息与构件性能阶段性变化的关系，以材料竖向损伤发展信息为主，对损伤信息进行提取分类得到能够合理表征剪力墙构件损伤演化特点的损伤指标；针对不同失效模式给出了量化墙肢失效演化过程中各损伤状态的损伤指标值的确定方法。（4）基于材料损伤的连梁构件失效研究。明确了影响钢筋混凝土连梁材料损伤发展演化特点的主要影响因素为剪跨比、广义剪压比及剪箍比。基于连梁水平向材料损伤发展规律给出了弯曲型失效、剪切型失效和弯剪型失效三种失效模式的分类。通过材料损伤发展特点的研究，将能够合理反映连梁性能变化及损伤特点的损伤信息转化成构件损伤指标。针对不同失效模式给出了定量描述连梁失效演化过程中各损伤状态的损伤指标值确定方法。（5）基于材料损伤的钢筋混凝土梁柱构件失效研究。通过不同设计参数对钢筋混凝土材料损伤发展演化特点的影响分析，明确了失效模式关键影响因素。基于材料损伤发展特点给出了钢筋混凝土梁柱失效模式的分类。通过材料损伤发展与构件性能阶段性变化的关系划分构件性能阶段，以沿轴向发展的损伤为主，分别选取了不同区域的材料平均受压损伤为损伤指标，表征梁柱不同的失效模式，针对不同失效模式明确了各阶段临界状态的损伤指标值，并给出了定量描述构件失效演化过程中各损伤状态的损伤指标值确定方法。（6）高层建筑结构基于构件损伤的整体失效研究。基于构件失效演化过程的损伤模型，以构件类型、构件损伤程度及位置的重要性为依据定义了构件损伤到结构损伤信息传递系数，实现了由材料损伤累积发展到结构整体损伤的结构大震失效演化全过程量化描述，并将该方法应用到实际工程中。
秦力[7]2003年在《中高层住宅结构体系优化设计研究》文中指出本文主要开展了以下工作： 1．简要介绍了中高层住宅常用的钢筋混凝土结构体系及其优缺点，指出中高层住宅结构体系优选是一个多目标的有着许多不确定影响因素的综合决策问题，其直接关系到住宅结构型式是否合理、业主投资成本的高低和用户的使用方便。在查阅大量文献资料、总结大量工程经验和专家调查的基础上，建立了中高层住宅结构体系优选影响因素关系图，详细阐述了如何利用非结构性模糊集分析单元系统理论计算结构优选影响因素的权重分配系数和评价矩阵，即在对系统进行分解和综合的基础上，充分运用人的经验与知识，对大量复杂的定性因素，反复就模糊概念(重要性和优越性)进行二元相对比较与量化，并根据我国语言与思维的习惯，以互补性准则作为二元对比的判断准则。最后以具体的工程实例阐述了优化选择中高层住宅结构体系的全过程。 2．场地条件和抗震设防烈度是影响中高层住宅设计和施工的两个重要因素。针对常用的中高层住宅结构体系的特点，综合考虑一次投资费用、灾后损失及维修费用、结构整体刚度、结构整体延性、施工工期、施工难度等多项因素，建立了基于场地条件和抗震设防烈度的中高层住宅结构选型多目标优化模型，并采用三标度层次分析法，同时引入梯形模糊数的概念，提出了三标度模糊层次分析法(T-FAHP)。通过工程实例分析表明，利用该模型，可选择出适合给定场地条件和抗震设防烈度的中高层住宅的最佳结构型式，并为中高层住宅的初步设计提供依据和参考。 3．利用异形柱框架-剪力墙结构空间协同工作的基本微分方程给出异形柱框架楼层剪力与框架-剪力墙结构刚度特征值的关系式，并通过简要介绍改变剪力墙弯曲刚度的几种方法，分析在中高层异形柱框架-剪力墙结构设计中，剪力墙的弯曲刚度发生改变时异形柱框架楼层剪力的变化情况及L形柱、T形柱的内力(轴力和剪力)的变化情况，并通过工程算例分析说明调整剪力墙的数量和优化剪力墙抗侧刚度时均不需考虑异形柱内力的变化，可将异形柱截面尺寸当作常量。 4．综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框架-剪力墙结构的抗侧刚度的影响，利用连续化方法建立异形柱框架-剪力墙结构空间协同分析的基本微分方程，并在倒三角形分布水平荷载作用下求解此基本微分方程，给出了抗震设防区的中高层钢筋混凝土刚接异形柱框架-剪力墙结构体系的剪力墙抗侧刚度的优化分析模型。该模型采用底部剪力法分析剪力墙抗侧刚度与水平地震作用的相互关系，同时考虑了层间位移约束条件和刚重比、剪重比等构造要求，最后结合新规范给出了模型的数值解。该模型适用于高度不超过40m且质量和刚度沿高度分布比较均匀的中高层异形柱框架-剪力墙结构住宅。通过工程实例计算结果表明，利用该优化模型可为结构设计人员在初步设计和施工图设计时提供一种确定剪力墙最优抗侧刚度的方法，具有很好的工程应用价值。 5．综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框架-剪力墙结构的抗侧刚度的影响，利用框架-剪力墙结构空间协同分析的连续-离散化方法，按楼层划分单元并推导单元的内力、位移关系式，给出了抗震设防区的中高层钢筋混凝土刚接异形柱框架-剪力墙结构体系的剪力墙抗侧刚度的优化分析模型。该模型采用振型分解反应谱法计算水平地震作用，并同时考虑层间位移约束条件及刚重比、剪重比等构造要求。该优化模型的优点是具有和连续化方法相同的精度，不会引起由于离散大连理工大学博士学位论文而带来的二次误差，适用于各种情况下的中高层异形柱框架一剪力墙结构住宅，同时当剪力墙的抗侧刚度沿结构高度发生变化时，仍可进行抗侧刚度优化分析。最后工程算例分析结果表明本优化模型可行、有效。 6.根据异形柱框架一剪力墙结构的工作特点，采用多垂直杆墙元的改进模型模拟剪力墙，分析研究了剪力墙的最优布置问题。简单推导了模型的单元刚度矩阵形式，并给出剪力墙垂直杆的轴向恢复力模型及水平剪切恢复力模型，同时建立了受层间位移约束的纵横向剪力墙最优布置的优化设计方法，并编制了电算程序。工程实例分析结果表明，多垂直杆墙元改进模型具有较好的计算精度，利用此模型建立的剪力墙最优布置优化方法可供结构设计人员在初步设计阶段方便、快捷、准确地确定异形柱框架一剪力墙结构中剪力墙的最优位置。最后结合工程实例分析探讨了异形柱框架一剪力墙结构中剪力墙的适宜高度，指出剪力墙没有必要延伸到整个框架一剪力墙结构高度，可根据具体情况进行删减。
李元初[8]2008年在《带水平加强层的高层筒体结构分析》文中进行了进一步梳理水平加强层能够有效地减小高层筒体结构在侧向水平荷载作用下的侧向位移。但带水平加强层的高层筒体结构在地震作用下表现出了非常复杂的反应特性,加强层的设置不仅能引起结构竖向刚度的突变,引起结构内力的重分布;而且容易在加强层附近形成薄弱层。因此,对这类结构必须进行详尽而准确的分析研究,掌握其在侧向荷载作用下的反应规律以及结构在地震特别是大震下的塑性屈服机制;开展这方面的工作具有很强的实际意义。针对这些命题,本文完成以下几个方面的工作:(1)通过多个算例计算,分析了水平加强层减小结构侧移的力学机理;分析了结构在设置加强层后引起的内力重分布现象。(2)运用高层连续化分析方法,建立顶部带水平伸臂的框架-筒体结构侧移和内力的解析表达式,对结构进行了定量分析。(3)通过多种加强层设置方案探讨了加强层对筒中筒结构外框筒柱剪力滞后效应的影响。(4)进行了多种加强层结构的静力弹塑性分析,研究其在地震作用下的塑性屈服机制和延性性能;指出结构在大震作用下加强层附近会形成薄弱层,结构设计中必须采取相应的措施保证其变形能力。(5)以超高层算例分析为基础,探讨了带水平加强层的高层筒体结构的动力反应,指出加强层引起的刚度、内力突变问题和引起的薄弱层,为设计提供一些建议。
孙良鑫[9]2007年在《框—剪结构空间二阶分析与动力特性分析》文中研究表明高层建筑结构中,楼板不仅起着承受竖向荷载的作用,而且由水平荷载引起的内力的分配起着举足轻重的作用。楼板刚度无限大,各榀抗侧力构件按其抗侧移刚度的大小分配水平力;但当楼板刚度不是无限大时,会造成抗侧刚度小的构件分配得到的水平力偏大,抗侧力刚度大的构件分配得到的水平力偏小。对于由框架和剪力墙组成的框—剪结构体系,由于框架部分与剪力墙部分的刚度差别很大,所以不能忽略楼板刚度对抗侧力构件内力分配的影响,特别是对两片剪力墙中间的框架柱的影响。本文主要研究楼板变形对框—剪结构二阶效应内力和变形和动力特性的影响。采用沿高度连续化的方法,将楼板看成以剪切变形为主水平放置的铁摩辛柯梁,建立考虑楼板变形统一的高层建筑结构并联剪弯梁计算模型。模型中将每榀抗侧力结构看成是竖放的铁摩辛柯梁,它可以是框架、剪力墙或框架—剪力墙。从能量变分原理出发,由勒让德变换引入原变量(广义位移)的对偶变量,导出框—剪结构空间二阶效应和动力特性分析问题的哈密顿对偶方程。由于导出的系统矩阵具有辛矩阵的特性,数值计算具有良好的稳定性。展示了一种研究框—剪结构考虑楼板变形问题的新方法,为解决类似问题提供了一种新的思路和途径。本文运用两端边值问题的精细法求解问题的高精度数值解。哈密顿体系下的数值解法有稳定性、收敛性、精度高、速度快等优点。用Matlab语言编制程序计算,算例所得结果与文献中的结果进行比较,验证了该方法的有效性和精确性。通过计算算例分析楼板变形对框剪结构的二阶效应分析和动力特性分析的影响。得出考虑楼板变形后,各榀抗侧力结构的内力和变形的变化规律和结构的自振频率的变化规律。对工程实践具有一定的指导意义和参考价值。
黄凌燕[10]2009年在《大底盘大孔口高层建筑结构分析》文中认为随着社会与经济的蓬勃发展,大量体型复杂的高层建筑不断涌现,底部裙房设置为大底盘、在上部结构开有巨大的贯穿洞口的大底盘大孔口高层建筑结构就是其中的一种。由于该结构包含了转换层、大底盘和大孔口三种特性表现出复杂结构性能,而现行设计规范没有覆盖这种特殊结构,传统的数值积分法在求高阶微分方程的解析解有时相当困难。在这种背景下,研究大底盘大孔口结构的受力特性及其分析方法,对结构设计具有重要意义。本文采用连续化假定,把框架、框架-剪力墙等抗侧单元结构视为计及剪切变形的梁,开孔处则采取添加虚抗侧力单元的方法来处理。而楼板采用非连续化假定,通过弹性楼板协同工作,由勒让德变换引入对偶变量,使求解体系从欧几里德几何形态进入到辛几何形态中,建立了大底盘大孔口高层建筑结构分析的哈密顿体系。用精细积分法求该体系的高精度数值解,利用Matlab编程,给出了一套高效的计算方法。用这种方法研究大底盘大孔口高层建筑结构,针对协同分析和二阶分析,画出内力和侧移曲线,导出相关数据;对整体稳定分析,求出失稳时的临界荷载参数和失稳形态;对动力特性分析,画出振型图,求出相应的各阶频率值。在此基础上考虑方法的通用性,得出了一些有益的结论。本文提供了一种有价值的方法,开阔了此类问题的求解思路,为结构设计人员了解大底盘大孔口高层建筑结构的计算模型和方法提供了一些借鉴,编制的程序能应用于这类结构的初步分析计算,为结构方案的确定和初步设计的完成提供了较为准确的依据。
参考文献：
[1]. 高层建筑筒体结构理论分析及拟动力试验研究[D]. 陆铁坚. 中南大学. 2008
[2]. 高层结构体系弹性整体稳定性研究[D]. 苏健. 浙江大学. 2012
[3]. 高层建筑结构分析的奇异函数方法[D]. 徐彬. 华南理工大学. 2000
[4]. 高层建筑结构二阶分析与动力特性分析[D]. 高洪俊. 河北工程大学. 2007
[5]. 高层框筒、筒中筒结构的二阶效应分析[D]. 陈加猛. 华南理工大学. 1997
[6]. 高层结构基于整体及构件损伤指标的地震失效评价方法[D]. 吕海霞. 哈尔滨工业大学. 2014
[7]. 中高层住宅结构体系优化设计研究[D]. 秦力. 大连理工大学. 2003
[8]. 带水平加强层的高层筒体结构分析[D]. 李元初. 重庆大学. 2008
[9]. 框—剪结构空间二阶分析与动力特性分析[D]. 孙良鑫. 河北工程大学. 2007
[10]. 大底盘大孔口高层建筑结构分析[D]. 黄凌燕. 河北工程大学. 2009