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《合肥工业大学》 2007年
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基于MIDAS/GEN高层建筑结构三维有限元仿真分析

侯高峰  
【摘要】: 高层建筑结构的设计往往由其变形所控制,而引起结构侧移的主要原因是其水平力的作用。本文结合高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的静力分析、风荷载作用下的响应分析、模态分析、地震作用下静力弹塑性和动力分析,对高层建筑结构进行了全面的分析研究,并对结构的抗震性能进行了评价。采用MIDAS/GEN软件对高层建筑结构进行有限元分析,旨在对高层建筑结构从概念上有更深刻的认识和理解,其结果除了为实际工程的设计和施工提供数据和结论外,其方法对于同类型结构的分析也具有一定的参考意义,并为进一步的研究工作打下基础。 本论文主要由以下几部分组成: (1)在对结构进行一定的简化之后,建立了符合实际情况的三维有限元仿真模型。 (2)通过对结构在恒、活荷载和风荷载作用下的计算,得到了结构在静力作用下的内力和变形,并对计算出的风荷载作用下的变形进行分析,满足变形的要求。 (3)对结构进行弹塑性静力分析即push-over法分析,进而揭示出在罕遇地震作用下结构实际的屈服机制,各塑性铰的出现顺序,找出结构的薄弱环节,确认结构设计中“强柱弱梁”的设计原则,得出push-over相关曲线。 (4)在对结构进行模态分析后,得到了结构的自振特性以及结构在各个方向的主振型,并结合模态分析的结果对结构进行了振型分解反应谱分析,得到了结构的抗震特性。 (5)对结构进行动力时程分析,得出结构在地震作用下的动力响应。 结果表明,利用MIDAS/GEN软件建立三维模型,通过对计算结果的处理,较为直观地反映了该结构的受力和变形情况,进行风荷载和地震作用下的响应分析是完全可行的而且能得到较高的精度,完全可以满足工程需求。
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