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不同锥度体系在风荷载及地震作用下的分析

田杰  
【摘要】:随着建筑结构向着高、大、细、长的柔性工程发展,风荷载逐渐成为控制结构设计的主要原因。对结构风致响应及其等效风荷载的研究就显得尤为重要。考虑未来结构的发展趋势,结构的形式将更加多样化、复杂化。本文利用有限元软件ANSYS建立了不同锥度下的高层混合结构模型,并对其结构进行了静力分析和动力分析,既是结构变形沿高度的位移变化曲线和结构模态分析以及地震作用下的分析,希望对结构未来的选型和设计提供帮助。本文通过计算,可以知道不同锥度下的高层混合结构在风荷载的作用下,锥度大的建筑结构变形更稳定,而且随着锥度的增大,结构会越加稳定。希望为结构未来体型的设计提供帮助,对工程计算起到提示作用。 本文主要作了以下工作: 1)应用ANSYS软件建立了在风荷载作用下不同锥度高层混合结构的四个模型; 2)应用ANSYS软件对建立的四个模型分别进行模态分析,得出其固有频率和结构的振型,以便研究其动力特性; 3)同时应用ANSYS软件对建立的四个模型分别进行静力分析,包括对结构X方向和Y方向的节点位移和结构沿高度方向的位移变化曲线,以此来研究结构在风荷载作用下的变形情况; 4)应用ANSYS软件对结构体系进行动力时程分析,对比结构中的部分节点位移和杆件轴力,作出其相应的时程曲线,进而研究混合体系对抗震性能的影响。 结果表明: 1)通过风荷载的分析,可以知道相对有锥度的模型,其节点的位移变化明显减小;同时结构的周期也随着锥度的变化而变化着; 2)对于地震作用下的研究,结构在X向最大位移要大于Y、Z向的最大位移。而且结构的受力杆件的内力随着锥度也呈现减小的趋势。


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