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框架—剪力墙结构抗震性能分析

作　者: 崔晶晶
导　师: 李俊杰
学　校: 大连理工大学
专　业: 防灾减灾及防护工程
关键词: 框架结构 框架-剪力墙结构 模态分析 反应谱分析 动力时程分析
分类号: TU973.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在当前高层建筑结构发展应用中,框架-剪力墙结构作为较为常用的一种结构型式,对其抗震性能和影响因素的研究具有重要的理论与工程实践意义。对框架-剪力墙结构体系安全性能的研究分析日益完善,但是在结构内部构件与结构抗震性能和动力特性之间相互影响关系方面的研究还不是很多。本文以现有某研究院的会议中心和科研中心工程结构模型为研究对象,应用SATWE, PMSAP和TAT等有限元结构分析软件进行结构的地震反应研究分析。首先分别进行了框架结构和框架-剪力墙结构的结构固有频率分析,地震反应谱分析和动力时程分析,根据各种影响结构动力特性的因素,考虑结构固有频率和振型的变化规律,研究总结了楼层位移、位移角、位移比等地震响应在结构中的一般分布变化规律,对比分析了软件基于不同的杆件简化原理对计算结果的影响。在原有框架-剪力墙结构模型基础上,通过改变结构的底层层高、各楼层层高和底层框架柱截面面积分别建立相应的高层结构模型,分析研究了在各项参数发生变化时,结构模型的水平位移、位移角、自振周期、剪重比、刚重比等力学特性在不同工况下的相应变化规律,总结分析了高层框架-剪力墙结构的抗震性能受底层层高、楼层高度和底层柱截面积的影响关系和变化规律,为高层结构的设计分析提供了部分可参考的数据依据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 地震反应分析的基本理论  10-12
    1.2.1 地震反应分析理论的发展  10
    1.2.2 静力理论  10
    1.2.3 反应谱理论  10-11
    1.2.4 动力时程理论  11-12
  1.3 高层建筑的发展  12-18
    1.3.1 高层建筑的发展历史  12-13
    1.3.2 高层建筑结构的受力特点  13-15
    1.3.3 高层建筑结构体系分类  15-17
    1.3.4 当代高层建筑的发展趋势  17-18
  1.4 论文主要研究内容  18-20
2 高层结构有限元分析理论及相关软件应用研究及选用  20-24
  2.1 有限元分析理论  20-21
    2.1.1 有限元法的发展概况  20
    2.1.2 有限单元法的基本原理  20-21
  2.2 高层结构有限元分析常用模型  21-22
    2.2.1 平面有限元单元  21
    2.2.2 薄壁杆件单元  21
    2.2.3 空间杆单元  21
    2.2.4 壳元(墙元)  21-22
  2.3 常用计算软件  22-24
    2.3.1 SATWE功能简介  22
    2.3.2 TAT功能简介  22-23
    2.3.3 PMSAP功能介绍  23-24
3 对结构原模型的地震反应分析  24-46
  3.1 工程实例简介  24-28
    3.1.1 模型简介  24-26
    3.1.2 荷载工况  26
    3.1.3 地震波的选取  26-28
  3.2 结构的动力特性分析  28-34
    3.2.1 A区框架-剪力墙结构模态分析结果  28-32
    3.2.2 B区框架结构模态分析结果  32-34
  3.3 结构的抗震性能分析  34-44
    3.3.1 A区框架-剪力墙结构地震反应分析  34-38
    3.3.2 B区框架结构地震反应分析  38-44
  3.4 本章小结  44-46
4 框架-剪力墙结构地震作用的影响因素  46-60
  4.1 计算模型  46
  4.2 计算结果分析的意义  46
  4.3 底层层高对结构抗震性能的影响  46-49
    4.3.1 各工况计算结果  46-49
    4.3.2 结果分析  49
  4.4 楼层高度对结构抗震性能的影响  49-52
    4.4.1 各工况计算结果  49-52
    4.4.2 结果分析  52
  4.5 底层框架柱截面积对结构抗震性能的影响  52-60
    4.5.1 底层单层框架柱截面变化工况计算结果  53-55
    4.5.2 结果分析  55-56
    4.5.3 底部两层框架柱截面变化工况计算结果  56-59
    4.5.4 结果分析  59-60
结论  60-62
参考文献  62-64
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  64-65
致谢  65-66

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 高层建筑 > 高层建筑结构 > 结构类型与体系 > 框架、剪力墙体系
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