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新型轻钢龙骨体系振动试验研究及动力分析

叶红  
【摘要】:我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白,所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文。 日前,由中加合资的青岛迈华无比钢结构住宅开发有限公司开发的这一名为“无比钢(Websteel)环保住宅”的全新建筑体系,已经通过由建设部科技发展促进中心主持的成果评估。本课题是通过对这种轻钢结构房屋做地震模拟振动台试验来研究它的动力特性与抗震能力,如自振频率等,划定共振区的安全范围,使得外部激励远离此共振区(超出25%范围),并采取一定的隔振措施达到消振减振的效果。在本课题中,通过用有限元程序(ANSYS)进行仿真分析研究,并把此计算结构和试验结构进行比较,来改进这种结构的设计。 本文的研究工作主要有以下几个方面: 1、在广泛检索国内外文献的基础上,总结并评述无比钢结构体系动力特性的理论分析及试验研究成果,分析该研究领域存在的问题。 2、通过足尺比例的两层无比钢结构体系房屋模型的模态分析,了解了该体系的动力特性(振型、周期及阻尼);通过模型振动台试验,揭示了上述该体系的地震反应(位移、速度、加速度等)规律。 3、运用ANSYS建立无比钢结构体系房屋的三维有限元模型,进行动力特性分析,并计算输入EI-Centro波、迁安波的地震反应,本文主要从EI-Centro波研究。 4、通过模型振动台试验结果与有限元模拟分析结果的对比分析,验证计算模型的合理性,并对计算结果进行深入分析,得出有益的结论,为进一步完善现行《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)有关条文及条文说明提供理论支持和试验数据,为设计人员提供有价值的参考。 最后,在全面总结本文工作的基础上,提出本课题尚需进一步研究的若干问颢。


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