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《河北工程大学》 2010年
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考虑地基变形的筒体结构弯扭耦合分析

王妨  
【摘要】: 框筒和筒中筒结构具有良好的抗侧力性能,是目前常采用的高层建筑结构形式。筒体结构中存在剪力滞后现象,降低了结构的整体刚度。地基-基础-上部结构的相互作用十分复杂,常把各部分分别计算,只考虑它们之间的力的平衡。为了安全起见,经常会加大基础尺寸,经济性不好。因此对筒体结构的深入研究具有重要意义。 本采用连续化假定,把框筒等效为闭口薄壁实腹筒,应用薄壁力学理论进行求解。采用半无限大弹性地基模型,考虑地基基础对上部结构水平、竖直和扭转的影响作用。引入了三次样条函数模拟筒体的剪力滞后现象,导出考虑剪力滞后的筒体弯扭耦合分析的哈密顿对偶求解体系。 对筒中筒结构进行了分析。把外框筒等效为实腹筒,内筒为开洞的薄壁筒。应用三次样条函数模拟的外框筒的剪力滞后效应,引入广义扇形坐标考虑了开洞对内筒的影响。并假设地基为半无限大弹性地基。推导了筒中筒结构弯扭耦合分析的哈密顿对偶求解体系。 本文推导了框筒结构动力特性分析的方程。应用二分法和精细积分法计算了结构的周期、频率及振型。 本文采用两端边值问题的精细积分法进行求解。应用MATLAB语言编制了分析筒体结构的一般程序。求解了筒体结构在各种荷载下的内力和位移。并计算了竖向力作用下二阶效应对侧移及力的影响。本文的计算结构和理论分析吻合较好,过程简单,计算收敛快。计算结果有一定的工程参考价值。
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU973.17

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