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《大连理工大学》 2002年
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高层结构线弹性及弹塑性地震反应分析

方明霁  
【摘要】: 随着国民经济的发展,超高层建筑在各大中城市逐渐增多。这类建筑由于造价昂贵,结构形式复杂,其抗震设计与分析在国内外一直受到高度重视和广泛研究。我国又是一个多地震的国家,目前仍处于地震高潮期,因而结构抗震性能的研究具有重要意义。本文结合一超高层钢筋混凝土剪力墙一核心筒结构的模型试验与有限元动力分析,对超高层筒体结构的动力特性作了具体研究分析。 应用线弹性有限元程序对超高层筒体结构进行动力特性分析。超高层筒体结构近似悬臂梁弯曲受力构件,在动力作用下,外框剪力墙的动应力反应要大于核心筒墙的动应力反应。计算结果表明,结构的中间偏上楼层是变形和受力的薄弱部位,试验破坏也是发生在大约位置,说明超高层建筑的动力反应受高阶振型的影响较大。 在开发运用三维非线性程序CANNY的基础上,对高层结构进行弹塑性动力响应分析,研究了高层建筑的破坏过程。在不断加大的地震荷载下,随着结构塑性变形的增强,结构的薄弱楼层位置会有所变化。论文还将目前流行的弹塑性静力分析方法(Push-over Analysis)与时程反应方法进行了比较,弹塑性静力方法能够很好地反映结构的弹塑性变形能力,但它对结构抗震能力的估计与时程反应法相比要偏于保守一些。 论文还针对原结构的受力特性,通过比较提出了改进方案,经过与原方案的弹塑性计算分析的对比,验证了改进方案的抗震性能优于原结构的抗震性能,达到了优化的目的。
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