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《河南理工大学》 2011年
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曲边筒体结构体系的半解析分析

杨威威  
【摘要】:本文以常微分方程求解器为工具,用集地基、基础、上部结构为一体的多维半解析分析模型,在弹性范围内分别对曲边筒体结构作了静力与自由振动分析。主要工作如下: 1.首先根据等效刚度和等效质量原则,将曲边筒体结构简化成一变截面薄壁筒,并对此模型进行半离散化处理,即选取适当的节线进行划分,以节线上的未知形变函数作为基本未知函数来描述曲边筒体结构体系的位移场或运动场;然后根据最小势能原理或哈密尔顿原理推导出其控制方程及其相应的边界条件,将静力问题与结构动力学问题转化为常微分方程的边值问题或特征值问题;最后利用常微分方程求解器(如COLSYS)进行求解。 2.通过算例,定量地分析了超高层建筑曲边筒体结构与其地基基础的共同工作,并利用半解析分析方法分别对薄壁曲边筒体的静力问题及自由振动问题进行了分析,得出结论:曲边筒体结构的整体协调性能与空间工作性能良好;曲边筒体结构的自振周期会随着其地基、基础及上部结构刚度的变化而发生变化。 通过建模及算例分析,分析模型合理可靠,从而为高层建筑曲边筒体结构提供了一种适合初步设计或整体性能的评价的快速、简化的分析方法。
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