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《东南大学》 2004年
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高耸塔台结构振动台试验研究和理论分析

杜东升  
【摘要】:建筑结构在地震作用下的破坏是一个十分复杂的过程,一般认为这是由于水平、竖向及扭转地震共同作用的结果。近些年来,钢筋混凝土烟囱、机场控制塔台、超高层建筑大量兴建,这些高耸结构的地震响应规律还未完全认识清楚,对许多震害现象还无法给出合理的解释,而竖向地震对高耸塔台结构的作用更是存在许多争议,因此进行高耸塔台结构地震响应的研究是非常必要的。本文从振动台试验和有限元计算等方面对高耸结构的地震响规律应做了较全面的研究。 本文总结了我国自20世纪以来发生的破坏性地震及其造成的经济损失,对高耸结构的水平和竖向地震作用计算方法的研究现状进行了综合评述。 以北京机场新塔台为原形进行了1/30的振动台试验,实测了塔台结构的自振周期、振型形状以及各个振型的阻尼比等各项动力特性;实测了塔台结构的地震反应。采用有限元计算程序对试验模型进行时程反应分析,并将计算结果与振动台试验结果进行对比,检验有限元计算软件的可靠性和精确性,为高耸结构的地震反应的进一步理论分析提供可靠的计算工具。 根据国内外的强震记录对竖向地震波的幅值和频谱特性进行了探讨,列出了大量认为与竖向地震有关的震害实例。利用大型商业有限元软件SAP2000,取典型高耸结构进行计算,对影响结构竖向动力特性的主要参数进行了分析,认为一般高耸结构的竖向动力特性主要与结构的高度和水平构件质量所占整个结构质量的比例有关,而与结构类型、竖向构件横截面积大小无关。本文根据大量有限元的计算结果提出了高耸结构竖向第一阶自振周期的估算公式。 按照规范给出的简化反应谱法和时程分析法对高耸结构竖向地震响应进行了对比计算,对竖向地震的响应规律做了分析,得出高耸结构的竖向顶点位移也主要与结构的高度和水平构件质量所占整个结构质量的比例有关,并根据大量有限元的计算结果提出了高耸结构顶点竖向位移的估算公式以及高耸结构竖向地震作用的简化计算方法。 采用有限元程序计算了竖向地震作用、水平地震作用以及竖向地震和水平地震共同作用下高耸塔台结构的非线性地震响应,分析了高耸塔台钢筋混凝土结构在地震作用下的非线性性能,研究了高耸塔台结构在水平地震和竖向地震同时作用下的抗震性能。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU317

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗仁全;筒式粘弹性阻尼器的试验研究及工程应用[D];东南大学;2006年
2 任耀辉;烟囱竖向地震作用下抗震性能分析[D];西安建筑科技大学;2008年
3 朱世磊;考虑筒壁开洞后烟囱抗震性能分析[D];西安建筑科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
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3 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
4 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
5 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫丽梅;高层建筑结构自由振动分析的ODE方法[D];河南理工大学;2010年
2 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
5 宁小文;二阶弹塑性分析在钢结构抗震设计中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
6 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
7 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
8 范国玺;钢桁架—混凝土组合梁有效宽度的研究[D];郑州大学;2010年
9 刘博;叶片式流体设备数字化研发与优化研究[D];郑州大学;2010年
10 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王中华,蓝宗建;用撞击原理分析高耸结构的竖向地震作用[J];四川建筑科学研究;2001年03期
2 胥润生;高耸结构纵向地震力影响分析[J];重庆交通学院学报;2000年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐赵东;(铅)粘弹性阻尼结构的试验与研究[D];西安建筑科技大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王珩;体育场大跨网架屋盖结构的风振响应和风振系数研究[D];浙江大学;2003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 甄洪闪;铺设砂砾石垫层对烟囱类高耸结构地震反应影响的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
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6 彭国;基于APDL的多管式钢内筒烟囱有限元分析及结构优化[D];江苏大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 石岩峰;卫宏;许东翰;骆俊晖;;某核电站安全壳的地震反应分析[J];工业建筑;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩风霞;钢筋混凝土细长柱结构精细化分析模型及动力二阶效应研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 张雷;循环悬浮式半干法烟气脱硫系统结构设计及分析[D];武汉理工大学;2011年
2 时明强;超高耸烟囱结构关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;会议简讯[J];建筑结构学报;1993年06期
2 兰朋,陆念力;复合载荷下高耸结构p-△效应的精确解析[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
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10 邬传宇,李黎,唐家祥;TMD 系统参数对高耸结构地震控制的影响研究[J];华中理工大学学报;1998年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 于文;葛学礼;朱立新;李东彬;徐福泉;晋娟茹;;村镇两层空斗砖墙房屋模型振动台试验研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
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7 齐娟;程绍革;;浅谈振动台试验中欠配重模型设计方法[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
8 程绍革;于文;葛学礼;;土坯房缩尺模型振动台试验动力相似关系研究[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
9 程绍革;于文;葛学礼;;土坯房缩尺模型振动台试验动力相似关系研究[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 顾祥林;张誉;;横墙纵框多层大开间住宅结构模型振动台试验研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 冯海波通讯员 文小菲 朱玉尊;六百米高广州电视新塔在此经历地震模拟试验[N];广东科技报;2007年
2 韩庆祥;人的全面发展是中国特色社会主义的基本价值[N];学习时报;2007年
3 江苏 施积成;用负反馈理论分析串联型稳压电路[N];电子报;2001年
4 李婵;项海帆:让风穿过钢铁长虹[N];中国建设报;2003年
5 江生忠;保险市场竞争的理论分析[N];中国保险报;2005年
6 本报记者 季桂保 田晓玲;“搜寻理论”解析高失业率[N];文汇报;2010年
7 本报记者 蔡志敏;挑战?共赢?[N];中国经济导报;2005年
8 记者 孙龙;缓解就业压力 保持经济增长与就业的和谐发展[N];中国社会科学院院报;2005年
9 孙艳辉;确定不动产物权登记机关的理论分析[N];法制日报;2004年
10 王蓉;循环经济立法的理论分析和实践思考[N];中国高新技术产业导报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 赵大海;基于压电摩擦阻尼器的结构振动控制理论与试验研究[D];大连理工大学;2008年
8 翁大根;消能减震结构理论分析与试验验证及工程应用[D];同济大学;2006年
9 艾庆华;钢筋混凝土桥墩抗震性态数值评价与试验研究[D];大连理工大学;2008年
10 夏训成;火电厂有粘结预应力混凝土框架抗震性能试验研究[D];武汉理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜东升;高耸塔台结构振动台试验研究和理论分析[D];东南大学;2004年
2 邹万山;软土—桩—结构抗震性能振动台试验与有限元分析[D];武汉大学;2004年
3 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
4 叶红;新型轻钢龙骨体系振动试验研究及动力分析[D];武汉理工大学;2005年
5 孟凡超;液化地基上建筑物不均匀震陷机理初步研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
6 陆赢祺;两结构互联体系的高效阻尼控制[D];北京工业大学;2002年
7 周志锦;一种钢筋—沥青复合隔震层研究[D];湖南大学;2009年
8 孙五一;万州长江大桥地震模拟振动台试验研究[D];武汉理工大学;2004年
9 初大勇;立式浮放储罐地震反应试验研究[D];大庆石油学院;2005年
10 冯瑞成;共同沟振动台模型试验与抗震性能评价[D];哈尔滨工业大学;2007年
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