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《大连理工大学》 2013年
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竖向脉冲型地震下超高层建筑结构的波动分析

张昊强  
【摘要】:为满足建筑功能和水平抗侧刚度的需求,超高层建筑结构自身存在纵向刚度和质量的不均匀变化,内部核心筒和外部框架柱轴向刚度相差较大等问题,这些结构上的不连续性会使纵向脉冲对结构响应更加敏感。同时,在近断层地区,地震动具有较大的V/H值,且竖向地震波传播速度快,能将地震能量在更短时间内传入结构。这些结构自身因素和竖向地震动特点都决定了超高层建筑结构在竖向地震下的脉冲波动效应不容忽视。地震波从结构底部传播到结构顶部需要一定的时间,这会造成结构的宏观振动显著滞后。传统的基于振动力学的方法在结构抗震分析中已被广泛应用,但振动方法不能考虑地震波传播的时延性和应力波叠加效应。而基于波动力学的方法能够充分反应波动效应,且对结构中的不连续性更加敏感。 本文针对上述超高层建筑结构的波动效应展开研究。将超高层建筑结构简化为一维糖葫芦串模型和二维模型,采用了简化波动分析方法和波谱单元方法计算分析结构在竖向地震下的动力响应。通过两种方法的计算和分析,得到以下研究成果: (1)通过结合振动力学和波动力学,推导了考虑阻尼和重力效应的纵波通过集中质量的反射和透射系数,提出了简化波动计算的求解策略。通过结构力学基本原理,在反射和透射系数中考虑的了剪切效应的影响。 (2)在现有波谱单元法的基础上,推导基于Timoshenko梁理论的波谱单元刚度矩阵,用修正的动力方程考虑地震波传播的时延性。 (3)通过对结构进行波动分析并与振动方法的比较可以得出,采用的波动方法能够较好体现结构的脉冲波动效应。结构在竖向地震下,竖向构件的轴力波动较大,横梁的剪切作用和相对错动效应显著。这些累积损伤对结构在后继水平强震下的抗震性能造成不利影响,其中轴力波动造成构件的抗剪切能力下降,横梁的剪切损伤将会导致结构的框架作用消弱。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU973.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈念英;从日本阪神地震再谈竖向地震作用的重要性[J];成都大学学报(自然科学版);1996年01期
2 李恒;秦小军;;竖向与水平向地震动加速度反应谱比特性分析[J];地震工程与工程振动;2010年01期
3 肖诗云,林皋,王哲,逯静洲;应变率对混凝土抗拉特性影响[J];大连理工大学学报;2001年06期
4 陈健云,马恒春,周晶,林皋;超高层筒体结构模型振动台地震破坏试验研究[J];防灾减灾工程学报;2004年04期
5 陆新征;施炜;张万开;叶列平;马玉虎;;三维地震动输入对IDA倒塌易损性分析的影响[J];工程抗震与加固改造;2011年06期
6 周靖;周飞;蔡健;王里佳;;脉冲型竖向地震作用下大跨度RC带腋撑框架结构弹塑性动力响应分析[J];工程力学;2010年06期
7 朱宏平,唐家祥;高层建筑结构的波传播及其振动功率流[J];华中理工大学学报(社会科学版);1995年03期
8 石文龙;孙飞飞;李国强;;某多塔连体高层建筑的竖向地震反应分析[J];建筑结构;2007年08期
9 李东升;贾辉;李宏男;任亮;王国新;;论高耸结构地震动响应的时延性[J];建筑结构;2010年S2期
10 刘鹏;殷超;李旭宇;刘光磊;黄晓芸;何伟明;李志铨;;天津高银117大厦结构体系设计研究[J];建筑结构;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张俊兵;基于波谱单元法的结构动力分析[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴志静;谱元法研究杆系结构的动力学问题[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 何少宁;广州新电视塔竖向地震作用分析[D];西安建筑科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙建运;李国强;;动力荷载作用下固体材料本构模型研究的进展[J];四川建筑科学研究;2006年05期
2 孙建运;李国强;;建筑结构抗爆设计研究发展概述[J];四川建筑科学研究;2007年02期
3 肖伦斌;;汶川地震框架填充墙的震害现象及分析[J];四川建筑科学研究;2009年05期
4 周宏庚;马巍;沈小璞;;合肥市重要公共建筑震害预测与对策探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年04期
5 于红杰;姚艳红;;汶川地震后砌体结构的抗震探讨[J];安徽建筑;2010年04期
6 姚谦峰;庞乃勇;夏雷;郭猛;;基于抗震概念设计的密肋复合墙新型抗震结构体系[J];北京交通大学学报;2010年04期
7 吴平安;刘宜平;高明亮;杨洁;刘首;;混杂纤维轻骨料混凝土冲击性能试验研究[J];兵工学报;2010年06期
8 李振宝;刘春阳;马华;;45°方向地震作用下RC空间梁柱节点破坏机制研究[J];北京工业大学学报;2011年07期
9 石勇,朱锡;船舶结构声学设计研究进展[J];船舶工程;2003年04期
10 杨立军;陆守明;孙晋;;某中学框架结构教学楼抗震鉴定及加固[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴平安;高明亮;杨洁;刘首;;混杂纤维轻骨料混凝土冲击动力性能试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
2 唐波;余江滔;丁斌;;钢筋混凝土框架节点震损加固方法的对比研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
3 李英民;韩军;刘立平;郑妮娜;王丽萍;刘建伟;伍云天;刘阳冰;;建筑结构强震破坏机制与控制方法的讨论[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
4 陈杰;葛庆子;马华;;竖向地震荷载影响下框架柱破坏的理论分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
5 刘洪全;朱辉;;抗震概念设计及抗震新技术在结构设计中的应用[A];河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C];2009年
6 李红培;张卫兵;;有关钢筋混凝土框架结构抗震设计问题的探讨[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
7 肖岩;陈国;杨瑞珍;佘立永;周泉;;现代竹结构住宅抗震性能研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
8 杨建江;王蓉蓉;崔秋君;;冲击荷载下混凝土结构的有限元分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
9 刘铁林;姜迎春;陈文博;;结构地震响应分析的波动方法[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
10 邓雪松;聂一恒;周云;;竖向抗震的研究与应用进展[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 果春焕;动态断裂试样受力状态及其对J积分影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 常磊;结构地震能量反应分析及其在超高层巨型框架结构中的应用研究[D];合肥工业大学;2011年
5 郭晓云;汶川地震反应谱研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
6 吴小勇;钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱的轴压、偏压及抗震滞回性能试验研究[D];汕头大学;2011年
7 曹吉星;钢纤维混凝土的动态本构模型及其有限元方法[D];西南交通大学;2011年
8 初明进;冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D];清华大学;2010年
9 袁俊;城市轨道交通隔振减振机理及措施研究[D];西安建筑科技大学;2010年
10 黄群贤;新型砌体填充墙框架结构抗震性能与弹塑性地震反应分析方法研究[D];华侨大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟顺意;混凝土双轴动态试验研究[D];大连理工大学;2010年
2 杨振波;军用包装件跌落冲击问题的仿真研究[D];昆明理工大学;2010年
3 石大川;地震作用下高层、高耸结构中转动惯性效应的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
4 李凯;连体设置对大底盘双塔结构的影响研究[D];太原理工大学;2011年
5 马军卫;无筋砌体墙的受弯能力分析及砌体抗震墙弯曲破坏的试验设计[D];太原理工大学;2011年
6 尉大业;周期和失谐周期正交各向异性肋板结构的振动传播特性[D];北京交通大学;2011年
7 王晓飞;聚丙烯纤维混凝土轴拉和弯曲性能的试验研究[D];大连理工大学;2011年
8 杨超;大型支撑—高层钢结构抗震性能分析[D];大连理工大学;2011年
9 唐修慧;中小学建筑抗震性能分析与优化设计研究[D];大连理工大学;2011年
10 廖永石;楼梯参与整体框架结构的地震反应分析[D];兰州理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪志伟;陆新征;王载;黄盛楠;叶列平;;某钢框架偏心核心筒弹塑性分析[J];四川建筑科学研究;2008年03期
2 李新乐,朱晞;近断层地震速度脉冲效应对桥墩地震反应的影响[J];北方交通大学学报;2004年01期
3 唐斌,薛冬新,宋希庚;复杂分支轴系扭振计算的动态矩阵法[J];船舶工程;2003年03期
4 周平;赵德有;;动态刚度阵法在船体总振动计算中的应用[J];船舶力学;2006年04期
5 唐斌;;动态刚度矩阵在曲轴动态特性分析中的应用(英文)[J];船舶力学;2009年03期
6 陈念英,曾敦弟;再论竖向地震力及基震害[J];成都大学学报(自然科学版);1998年02期
7 陈念英,王树华;震中区地面建筑物震害的力学特征与地震震中判别[J];成都大学学报(自然科学版);1994年02期
8 陈念英;从日本阪神地震再谈竖向地震作用的重要性[J];成都大学学报(自然科学版);1996年01期
9 贺国京,陈大鹏;动态有限元法及其在薄板弯曲振动中的应用[J];长沙铁道学院学报;1999年01期
10 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1981年01期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 俞言祥;长周期地震动衰减关系研究[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
2 黄庆华;地震作用下钢筋混凝土框架结构空间倒塌反应分析[D];同济大学;2006年
3 周平;船舶与海洋结构动力分析中的动态刚度阵法研究[D];大连理工大学;2007年
4 焦玉玲;弹性结构动力计算中的无网格法及精度分析[D];吉林大学;2007年
5 李晶;金属体积成形数值模拟的无网格Galerkin法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 李小林;基于边界积分方程的Galerkin无网格方法[D];重庆大学;2009年
7 荚颖;地基地震液化问题的无网格相关方法研究[D];大连理工大学;2009年
8 马上;冲击爆炸问题的物质点无网格法研究[D];清华大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陆华纲;超高层筒体结构模型地震模拟振动台试验研究[D];大连理工大学;2002年
2 张永康;高层建筑体系竖向地震作用下的动力特性研究[D];西北工业大学;2005年
3 周平;基于动态刚度阵法的船舶结构振动特性分析[D];大连理工大学;2006年
4 张守云;移动荷载作用下桥梁响应的高效计算[D];大连理工大学;2006年
5 肖琼冠;索杆梁高精度动力单元研究[D];浙江大学;2007年
6 陈培;桩顶动测三维效应分析[D];华中科技大学;2006年
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1 孙林贤;;高层建筑减轻自重的意义及途径[J];工程设计与研究;1996年02期
2 袁兴隆;张誉;;目前我国高层建筑发展的几个特点[J];大自然探索;1996年01期
3 董安正,赵国藩;高层建筑结构位移控制的可靠性分析[J];建筑结构;2003年02期
4 陈佩荣;高层建筑结构内力计算方法的合理选择[J];湖南城市学院学报;2003年03期
5 袁东,孙成城,王嘉杨;高层建筑动态变形的GPS监测技术[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年08期
6 李远瑛;;某高层建筑结构动力特性研究[J];洛阳工业高等专科学校学报;2006年02期
7 罗洋;;高层建筑钢—混凝土混合结构体系发展初步探讨[J];常州工学院学报;2006年03期
8 周磊;马仲元;秦桂峰;;关于高层建筑结构偶然偏心问题的讨论[J];甘肃科技;2007年05期
9 苏建国;;高层建筑的设计与施工[J];科技经济市场;2007年08期
10 许树峰;滕海文;霍达;;高层建筑结构温度效应的简化计算[J];低温建筑技术;2007年06期
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1 陆兢;张铜生;;高层建筑结构在竖向地震作用下的弹塑性时程分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1999年
2 常跃峰;赵文忠;;高层建筑结构用钢板的开发与生产[A];1999中国钢铁年会论文集(下)[C];1999年
3 张铜生;;高层建筑结构空间弹塑性时程分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
4 杨琦;李彪;赵惠麟;马军;赵才其;;板片空间结构在高层建筑中的应用研究 [板片空间结构体系研究论文之五][A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
5 周德源;马升东;孙良宏;;高层建筑结构体系扭转效应的探讨[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
6 石建光;宋继强;程义;朱丽华;;偏心支撑钢筋砼框架与框架剪力墙的比较研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
7 林树枝;;厦门市高层建筑的探索与实践[A];首届海峡两岸土木建筑学术研讨会论文集[C];2005年
8 倪佳女;康澜;王忠全;;几种高层建筑结构设计软件的计算比较与分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
9 黄超;韩小雷;季静;;高层建筑结构风振控制方法研究初探[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
10 刘之春;张鑫;傅传国;;地方高校土木工程专业《高层建筑结构设计》教学的研究[A];山东土木建筑学会建筑结构专业委员会2008年学术年会论文集[C];2008年
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1 ;新技术让高楼大厦安全挺立[N];中国技术市场报;2010年
2 徐征;新型高层建筑结构与材料的抗震分析和设计探讨[N];中华建筑报;2008年
3 记者 李琦琨;《贵州省高层建筑工程施工管理暂行规定》3月施行[N];经济信息时报;2008年
4 吴建强 方辉;高层建筑结构技术的发展与探讨[N];中华建筑报;2008年
5 记者 安治永;把建筑安全性耐久性放在首位[N];中国建设报;2006年
6 撰稿 柯梅丽;用执著建筑擎天大厦[N];广东建设报;2007年
7 董建业;短期内糖价仍有望维持上涨格局[N];期货日报;2006年
8 本报记者 李玉明;“结构”,我的生命我的爱[N];中华建筑报;2006年
9 本报记者  黄穗诚 通讯员  杜启龄;沥滘新村首期工程封顶[N];广东建设报;2006年
10 李国军;外墙外保温体系应满足的质量要求[N];中国建设报;2006年
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1 徐然;竖向地震诱发桥梁结构多次重撞击问题的研究[D];南京理工大学;2011年
2 吕杨;高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究[D];天津大学;2012年
3 曾辉;交流液压隔震装置的机理分析与实验研究[D];燕山大学;2012年
4 尉高师;转型期中国宏观经济的波动分析[D];中国社会科学院研究生院;2003年
5 贾俊峰;桥梁三维隔震分析与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
7 顾建发;上海房地产周期波动分析[D];上海社会科学院;2007年
8 陈书平;沉积盆地波动分析理论基础探讨[D];中国地震局地质研究所;2004年
9 韦斌凝;基于新的样条子域的高层建筑结构分析的QR法新格式[D];广西大学;2005年
10 苏成;分域样条虚边界元法及其在高层建筑结构分析中的应用[D];华南理工大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张昊强;竖向脉冲型地震下超高层建筑结构的波动分析[D];大连理工大学;2013年
2 王维一;近场区竖向地震动对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响分析[D];湖南大学;2010年
3 周伟;基于汶川地震考虑竖向地震动的RC框架结构抗震性能分析[D];兰州理工大学;2011年
4 江哲;竖向地震下高桥墩单质点体系二阶效应研究[D];重庆大学;2010年
5 于海滟;梁式桥梁端支承长度及竖向减震措施研究[D];北京交通大学;2010年
6 熊超;高耸结构在水平与竖向地震同时作用下的响应与稳定性[D];广西工学院;2012年
7 林纪欣;竖向与水平地震共同作用下的RC框架结构抗震性能分析[D];重庆大学;2012年
8 孙俊;带加强层的框架—核芯筒结构的弹塑性分析[D];西南交通大学;2006年
9 鄢定保;考虑填充墙的短肢剪力墙结构抗震性能研究[D];西南交通大学;2009年
10 李斌;高层建筑结构模态分析方法的应用[D];同济大学;2006年
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